DE102018210967A1

DE102018210967A1 - Rotor

Info

Publication number: DE102018210967A1
Application number: DE102018210967.2A
Authority: DE
Inventors: Christoph OTTO; Michael Jacob; Uwe Klippert; Adrian Cornel Pop
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2018-07-04
Filing date: 2018-07-04
Publication date: 2020-01-09
Also published as: WO2020007766A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rotor (24) einer elektrischen Maschine (14) eines Kraftfahrzeugs (2), insbesondere eines Hybrid-Boosters (12), mit einem Blechpaket (28) und einer Anzahl an Permanentmagneteinheiten (50), von denen jede in einer jeweiligen geschlossenen Tasche (38) des Blechpakets (28) angeordnet ist. Jede der Permanentmagneteinheiten (50) ist mittels eines Halteelements (46) des Blechpakets (28) gehalten, das sich zwischen den beiden Enden der jeweiligen Tasche (38) und den beiden Enden der jeweiligen Permanentmagneteinheit (50) in radialer Richtung befindet. Die Erfindung betrifft ferner einen Elektromotor (14) eines Kraftfahrzeugs (2).

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotor einer elektrischen Maschine. Die elektrische Maschine ist ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs und beispielsweise ein Hybrid-Booster. Die Erfindung betrifft ferner einen Elektromotor eines Kraftfahrzeugs.
Bürstenlose Elektromotoren weisen üblicherweise einen Rotor auf, der mittels eines Stators in eine Rotationsbewegung versetzt wird. Hierfür umfasst der Stator eine Anzahl von Phasen, üblicherweise drei, die mittels einer Elektronik bestromt werden. Dabei sind die einzelnen Phasen entweder in einer sogenannten Dreiecksschaltung oder in einer Sternschaltung miteinander elektrische kontaktiert. Mittels der Phasen wird im Betrieb ein rotierendes Magnetfeld erzeugt, das den Rotor antreibt.
Der Rotor selbst ist permanenterregt. Mit anderen Worten sind an dem Rotor Permanentmagnete angebracht, die mit dem von dem Stator erzeugten Magnetfeld wechselwirken. Hierbei liegen die Permanentmagneten in Taschen eines Blechpakets des Rotors ein, dessen einzelne Bleche senkrecht zur Rotorachse angeordnet sind. Die Bleche liegen über eine elektrisch isolierende Lackschicht aneinander an, um ein Ausbreiten von parasitären Wirbelströmen in dem Rotorkörper zu verhindern, die sonst den Wirkungsgrad des Elektromotors schmälern würden.
Die Taschen und die Permanentmagnete selbst weisen jeweils einen quaderförmigen Querschnitt senkrecht zur Rotorachse auf und sind beispielsweise radial nach Art von Speichen oder V-förmig angeordnet. Um einen möglichst hohen Wirkungsgrad der elektrischen Maschine und ein geeignet geformtes Magnetfeld der Permanentmagneten zu erhalten sind die Permanentmagnete so weit wie möglich radial nach außen in Richtung des Stators versetzt. Bei einer radialen Öffnung der Taschen und einer mit der Oberfläche des Blechpakets bündigen Positionierung der Permanentmagnete ist der Abstand der Permanentmagnete vergleichsweise gering. Dabei kann jedoch nicht ausgeschlossen werden, dass sich bei einer vergleichsweise hohen Rotationsgeschwindigkeit die Permanentmagnete aufgrund der auf sie ausgeübten Fliehkraft aus den jeweiligen Taschen lösen oder Teile des Blechpakets abreißen.
Hierbei blockiert die elektrische Maschine meist vergleichsweise abrupt, sodass mittels der elektrischen Maschine angetriebene Bauteil bzw. die elektrische Maschine antreibende Bauteile beschädigt werden können. Auch ist nicht ausgeschlossen, dass der Rotor oder Teile hiervon ein Gehäuse der elektrischen Maschine durchschlagen und somit eine Umgebung der elektrischen Maschine gefährden.
Zur Verhinderung dieses Problems weisen die Taschen üblicherweise an deren jeweiligem radial äußerem Freiende aufeinander zu gerichtet Vorsprünge auf, um die radiale Öffnung der Taschen zu verringern. Der Permanentmagnet wird somit in radialer Richtung von den Vorsprüngen gehalten. Dies bedingt einen Versatz des Permanentmagneten in Richtung der Rotationsachse um die Dicke der Vorsprünge, was den Wirkungsgrad der elektrischen Maschine reduziert. Ferner muss die Dicke der Vorsprünge auf die entstehenden Fliehkräfte angepasst sein. Dabei wird entweder vergleichsweise kostengünstiges Material für den Rotorkörper verwendet, was zu einer großen Dicke der Vorsprünge und einem geringen Wirkungsgrad führt. Oder es wird vergleichsweise steifes Material für den Rotorkörper verwendet, was jedoch zu erhöhten Herstellungskosten führt.
Bei einer vergleichsweise hohen Belastung der elektrischen Maschine sind die Permanentmagneten in vollständig geschlossenen Taschen angeordnet. Auch hier muss der Bereich des Blechpakets, das das radial äußere Ende des Permanentmagneten umgibt, vergleichsweise stabil ausgeführt sein. Insbesondere bei Anwendungen, bei denen der Rotor eine vergleichsweise hohe Drehgeschwindigkeit aufweist, ist es daher üblich, den vollständigen Rotor mit einer Edelstahlhülse oder dergleichen zu umgeben, um die Stabilität zu erhöhen. Auch dient die Hülse als Schutz vor sich ablösenden Magnetsplittern. Hierbei ist es jedoch erforderlich, dass zwischen der Hülse und dem Blechpaket ein vergleichsweise enger Sitz realisiert ist, da anderweitig die einzelnen Bauteile aufgrund der Fliehkräfte auseinandergezogen werden und sich somit nicht gegenseitig stabilisieren. Infolgedessen können lediglich Vergleichsweise geringe Fertigungstoleranz gewählt werden, was Herstellungskosten erhöht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen besonders geeigneten Rotor sowie einen besonders geeigneten Elektromotor anzugeben, wobei insbesondere eine Zuverlässigkeit und/oder eine Drehzahl erhöht sind.
Hinsichtlich des Rotors wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Elektromotors durch die Merkmale des Anspruchs 11 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
Der Rotor ist ein Bestandteil einer elektrischen Maschine, beispielsweise eines Generators oder besonders bevorzugt eines Elektromotors. Der Elektromotor ist beispielsweise ein Asynchronmotor oder ein Synchronmotor. Zum Beispiel ist der Elektromotor ein bürstenbehafteter Kommutatormotor. Besonders bevorzugt jedoch ist die elektrische Maschine bürstenlos ausgestaltet und beispielsweise ein bürstenloser Elektromotor, insbesondere ein bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC).
Die elektrische Maschine ist ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Nebenaggregats des Kraftfahrzeugs, wie eines Verstellantriebs. Beispielsweise ist das Nebenaggregat eine Pumpe oder umfasst eine Pumpe, wie eine Wasser- oder Schmiermittelpumpe, zum Beispiel ein Motoröl- oder Getriebeölpumpe. Insbesondere ist die elektrische Maschine ein Bestandteil eines elektromotorischen Kältemittelverdichters (eKMV) oder eines Heizgebläses. Besonders bevorzugt jedoch ist die elektrische Maschine ein Bestandteil eines Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs. Beispielsweise ist die elektrische Maschine ein Generator und nimmt insbesondere die Funktion einer Lichtmaschine war. Alternativ hierzu ist elektrische Maschine ein Bestandteil eines Brems- und/oder Reku perationssystems.
Geeigneterweise dient die elektrische Maschine dem Vortrieb des Kraftfahrzeugs und ist beispielsweise der Hauptantrieb des Elektromotors. Besonders bevorzugt jedoch ist die elektrische Maschine ein Hybrid-Booster. Mittels dessen wird insbesondere eine Beschleunigung einer Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs unterstützt oder bei einem etwaigen Schaltvorgang oder dergleichen kurzzeitig die Hauptantriebsleistung aufgebracht. Somit weist die elektrische Maschine eine vergleichsweise hohe Leistung auf, die insbesondere lediglich für eine vergleichsweise geringe Zeitspanne zur Verfügung steht. Alternativ hierzu erfolgt im Wesentlichen ein kontinuierliches Aufbringen eines Drehmoments auf den Antriebsstrang mittels des Hybrid-Boosters.
Der Rotor weist vorzugsweise eine Rotationsachse auf. Hierbei ist der Rotor geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet, drehbar um die Rotationsachse gelagert zu werden. Zweckmäßigerweise ist der Rotor drehsymmetrisch bezüglich der Rotationsachse, sodass bei Betrieb eine Unwucht vermieden ist. Der Rotor weist ein Blechpaket auf, das eine Anzahl an Blechen umfasst, die senkrecht zur Rotationsachse aufeinandergestapelt sind. Insbesondere sind die einzelnen Bleche gleich und/oder deckungsgleich übereinander gestapelt. Die Bleche sind insbesondere aus Trafoblech oder einem sonstigen Weicheisen erstellt und elektrisch gegeneinander isoliert, insbesondere mittels einer Lackschicht.
Das Blechpaket weist eine Anzahl an Taschen auf, die geschlossen ausgestaltet sind. Somit weist jede der Taschen höchstens lediglich in Axialrichtung, also parallel zur Rotationsachse, an einem oder beiden der Enden eine Öffnung auf. In Tangentialrichtung und Radialrichtung hingegen sind die Taschen geschlossen und somit mittels des Blechpakets umgeben. In jeder der Taschen ist jeweils eine Permanentmagneteinheit angeordnet. Somit umfasst der Rotor genauso viele Permanentmagneteinheiten wie Taschen, und die Permanentmagneteinheiten sind in dem Blechpaket vergraben. Beispielsweise sind die Permanentmagneteinheiten zueinander gleichartig, beispielsweise baugleich, was Herstellungskosten reduziert. Insbesondere sind die Permanentmagneteinheiten aus einem ferromagnetischen Material, beispielsweise einem Ferrit, und/oder mittels Sintern erstellt. Alternativ hierzu umfassten die Permanentmagneteinheiten seltene Erden, beispielsweise Neodym. Insbesondere sind die Permanentmagneteinheiten aus NdFeB gefertigt.
Jede der Permanentmagneteinheiten ist mittels eines Halteelements des Blechpakets gehalten. Mittels der Halteelemente erfolgt somit eine Stabilisierung der Position der Permanentmagneteinheiten, und bei Betrieb auf die Permanentmagneteinheiten wirkende Zentrifugalkräften werden mittels der Halteelemente in weitere Bestandteile des Blechpakets eingeleitet. Die Halteelemente sind somit einstückig mit weiteren Bestandteilen des Blechpakets und beispielsweise mittels Stanzen der einzelnen Bleche bereitgestellt. Zweckmäßigerweise ragen die Halteelemente in die der jeweiligen Permanentmagneteinheit zugeordnete Tasche hinein. Jedes Halteelement befindet sich zwischen den beiden Enden der jeweiligen Tasche in radialer Richtung. Mit anderen Worten ist jedes Halteelement von den beiden radialen Enden der jeweiligen Taschen beabstandet. Beispielsweise befinden sich die Halteelemente im Wesentlichen mittig zwischen den beiden Enden. Alternativ hierzu ist jedes Halteelement von der Mitte zu einem der beiden Enden wegversetzt, insbesondere zu dem radialen äußeren Ende, also von der Rotationsachse weg. Zweckmäßigerweise befindet sich jedes Halteelement um mindestens ein Viertel, beispielsweise ein Drittel, der Ausdehnung der Tasche in radialer Richtung von dem radial äußeren Ende der jeweiligen Tasche in Richtung der Rotationsachse weg versetzt. Ferner befindet sich jedes Halteelement auch zwischen den beiden Enden der jeweils zugeordneten Permanentmagneteinheit in radialer Richtung. Mit anderen Worten erstreckt sich auch jede Permanentmagneteinheit bezüglich des jeweiligen Halteelements in radialer Richtung auf beiden Seiten.
Aufgrund der Position der Halteelemente erfolgt eine Einleitung der auf die Permanentmagneteinheiten wirkenden Zentrifugalkräften bei einer Rotation des Rotors in das Blechpakets nicht im Bereich eines radialen äußeren Endes sondern auf die Rotationsachse hin versetzt. In diesem Bereich ist das Blechpaket vergleichsweise robust ausgestaltet, sodass ein Ablösen der Permanentmagnete vergleichsweise effizient unterbunden werden kann. Zudem ist eine Beschädigung des Blechpakets, beispielsweise aufgrund eines Abreißens der Halteelemente vermieden. Auch ist es ermöglicht, die Halteelemente vergleichsweise robust auszugestalten, ohne dass hierbei ein Wirkungsgrad verringert wird. Daher ist es auch weiterhin ermöglicht, die Permanentmagneteinheiten mit einem vergleichsweise großen Abstand zur Rotationsachse zu positionieren. Somit ist es möglich, den Rotor mit einer vergleichsweise großen Drehzahl zu betreiben. Insbesondere ist der Rotor geeignet, zweckmäßigerweise vorgesehen und eingerichtet, mit einer maximalen Drehzahl von mindestens 28.000 1/min. oder bis zu 31.000 1/min. zu betreiben.
Jede der Permanentmagneteinheiten weist geeigneterweise eine Hauptausdehnungsrichtung auf. Mit anderen Worten weist der Querschnitt jeder der Permanentmagneteinheiten senkrecht zur Rotationsachse eine Ausdehnung in einer Richtung auf, die größer als das Doppelte, Dreifache oder Vierfache der aus Dehnung in einer Richtung senkrecht hierzu ist. Der Verlauf jeder Permanentmagneteinheiten ist somit parallel zu der jeweiligen Hauptausdehnungsrichtung. Jede der Permanentmagneteinheiten ist vorzugsweise zumindest teilweise tangential magnetisiert. Insbesondere ist die Magnetisierungsrichtung im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse und/oder einer Hauptausdehnungsrichtung der Permanentmagneteinheiten.
Beispielsweise ist zwischen jeder Permanentmagneteinheit und der jeweiligen Tasche zumindest teilweise ein Formschluss und/oder Kraftschluss erstellt, beispielsweise in tangentialer Richtung. Auf diese Weise ist jede Permanentmagneteinheit weiter in der jeweiligen Tasche stabilisiert und ein Ablösen aus der Tasche weiter verhindert. Zur Montage werden zweckmäßigerweise die Permanentmagneteinheiten in Axialrichtung in die Taschen eingeführt, beispielsweise mittels Pressen. Alternativ oder in Kombination hierzu erfolgt insbesondere eine Erwärmung des Blechpakets vor Einführen der Permanentmagneteinheiten und ein Abkühle des Blechpakets nach erfolgter Montage der Permanentmagneteinheiten.
Beispielsweise ist jede der Permanentmagneteinheiten an deren radial äußeren Ende von dem Blechpaket beabstandet. Besonders bevorzugt jedoch ist jede der Permanentmagneteinheiten an deren radialen äußeren Ende an dem Blechpaket abgestützt. Somit erfolgt eine Einleitung von Zentrifugalkräften in das Blechpaket an dem radialen äußeren Ende der Permanentmagneteinheit und mittels des Halteelements. Auf diese Weise ist es möglich, das Blechpakets im Bereich des radial äußeren Ende der Permanentmagneteinheiten und auch die Halteelemente vergleichsweise filigran auszugestalten, sodass die magnetischen Eigenschaften des Permanentmagneteinheiten vergleichsweise gering geändert werden. Mit anderen Worten ist jede der Permanentmagneteinheiten zumindest zweimal abgestützt, was eine Zuverlässigkeit erhöht.
Zweckmäßigerweise liegt hierbei jeder der Permanentmagneteinheiten an deren radialen äußeren Ende an dem radialen äußeren Ende der jeweiligen Tasche an, was Herstellungskosten reduziert. Auch ist somit eine Ausbreitung von Magnetfeldlinien verbessert. Alternativ hierzu umfasst das Blechpakets weitere Elemente, mittels derer jede der Permanentmagneteinheiten an deren radial äußeren Ende abgestützt ist, die von dem radialen äußeren Ende der jeweiligen Tasche beabstandet sind.
Beispielsweise liegt jede der Permanentmagneteinheiten an deren radial inneren Ende an dem Blechpaket an, insbesondere an dem radial inneren Ende der jeweiligen Tasche. Besonders bevorzugt jedoch ist das radial innere Ende jeder Permanentmagneteinheit von dem radial inneren Ende der jeweiligen Tasche und vorzugsweise von dem vollständigen Blechpaket beabstandet, sodass eine Ausbreitung von parasitären Magnetfeldlinien, die zu einer Schmälerung des Wirkungsgrads führen können, zweckmäßigerweise unterbunden ist.
Beispielsweise weist jede der Permanentmagneteinheiten einen Vorsprung auf, der insbesondere im Wesentlichen tangential gerichtet ist. Hierbei sind die Halteelemente des Blechpakets jeweils eine Nut oder umfassen diese, in derer der jeweilige Vorsprung einliegt. Besonders bevorzugt jedoch umfasst jedes Halteelemente einen Vorsprung oder mehrere Vorsprünge, beispielsweise 2 oder 3. Vorzugsweise ist der jeweilige Vorsprung zumindest teilweise tangential gerichtet. Insbesondere ist der Verlauf des Vorsprung senkrecht zur Hauptausdehnungsrichtung, also des Verlaufs, der jeweiligen Permanentmagneteinheit.
Beispielsweise ist die jeweilige Permanentmagneteinheit mit dem Vorsprung verklebt. Besonders bevorzugt jedoch weist jede Permanentmagneteinheit eine Nut auf, in der der jeweilige Vorsprung einliegt. Insbesondere ist hierbei jeweils ein Formschluss realisiert. Die Nuten verlaufen zweckmäßigerweise parallel zur Rotationsachse, also in axialer Richtung, was eine Montage erleichtert. Vorzugsweise ist hierbei jede der Permanentmagneteinheiten einstückig und beispielsweise, mit Ausnahme der etwaigen Nut, quaderförmig ausgestaltet. Somit sind Herstellungskosten vergleichsweise gering. Insbesondere wird zur Herstellung ein quaderförmiger Permanentmagnet herangezogen, in den die Nut zur Erstellung der Permanentmagneteinheiten gefräst wird. Auf diese Weise können Standardbauteile herangezogen werden, was Herstellungskosten reduziert.
In einer Alternative weist jede Permanentmagneteinheit zwei Teilmagneten auf. Insbesondere besteht jede Permanentmagneteinheit aus den beiden Teilmagneten. Die beiden Teilmagneten sind zweckmäßigerweise parallel zueinander magnetisiert. Vorzugsweise sind die beiden Teilmagneten aus dem gleichen Material gefertigt und weisen die gleichen Materialeigenschaften auf. Insbesondere sind die beiden Teilmagneten aus dem gleichen Blog gesägt, welcher beispielsweise aus einem gesinterten Ferrit erstellt ist. Zweckmäßigerweise werden die Permanentmagneteinheiten mittels Sägen eines quaderförmigen Blocks erstellt, sodass die beiden Teilmagneten erstellt sind. Somit weist die Permanentmagneteinheit das gleiche Volumen auf, als wenn diese einstückig wäre, weswegen das Magnetvolumen im Wesentlichen gleich bleibt, sodass keine zusätzlichen Materialkosten vorhanden sind. Insbesondere sind die beiden Teilmagneten hierbei quaderförmig ausgestaltet, sodass Materialkosten vergleichsweise gering sind. In einer Alternative hierzu weisen die beiden Teilmagneten unterschiedliche magnetische Eigenschaften auf, beispielsweise sind diese aus unterschiedlichen Materialien gefertigt.
Die beiden Teilmagneten jeder Permanentmagneteinheit sind in Radialrichtung (radialer Richtung) beabstandet, und zwischen diesen ist der jeweilige Vorsprung in radialer Richtung angeordnet. Der radial innere Teilmagnet ist zweckmäßigerweise an dem Vorsprung abgestützt und somit mittels dessen gehalten. Der radial äußere Teilmagnet ist vorzugsweise an dem radialen äußeren Ende des Blechpakets abgestützt. Somit ist die Kraft, die mittels der einzelnen Teile des Blechpakets aufgenommen wird, vergleichsweise exakt bestimmbar, was eine Auslegung des Blechpakets auch für vergleichsweise hohe Drehgeschwindigkeit des Rotors erleichtert. Auch ist eine Montage der einzelnen Teilmagneten vereinfacht. Zusammenfassend umfasst das Halteelement zumindest zwei Halteteile, nämlich den Vorsprung und die Abstützung am radialen äußeren Ende, und jedem der Teilmagneten ist jeweils eines der Halteteile zugeordnet. Das jeweils zugeordnete Halteteil befindet sich hierbei bezüglich des jeweiligen Teilmagneten zweckmäßigerweise radial nach außen versetzt und dient dem Halten des jeweils zugeordneten Teilmagneten. Insbesondere umgibt das jeweilige Halteteil das radial äußere Ende des jeweils zugeordneten Teilmagneten zumindest teilweise und/oder umgreift dieses. Vorzugsweise umfasst hierbei jedes Halteelement zwei Vorsprünge, die sich auf gegenüberliegenden Seiten der Tasche befinden und senkrecht zur Hauptausdehnungsrichtung verlaufen. Somit ist eine Aufnahme von Kräften in das Blechpaket verbessert. Hierbei sind die beiden Vorsprünge voneinander beabstandet, sodass die beiden Teilmagneten in einer gemeinsamen Tasche angeordnet sind. Infolgedessen sind magnetische Eigenschaften verbessert.
Vorzugsweise weisen hierbei die Teilmagneten jeder Permanentmagneteinheit die gleiche Dicke, also die gleiche Ausdehnung senkrecht zu deren jeweiligem Verlauf auf. Beispielsweise ist die Ausdehnung der beiden Teilmagneten in radialer Richtung oder entlang deren Verlauf, insbesondere entlang deren Hauptausdehnungsrichtung, gleich. Besonders bevorzugt jedoch weist der radial äußere Teilmagnet eine geringere Ausdehnung als der radial innere Teilmagneten in radialer Richtung oder entlang des jeweiligen Verlaufes auf. Somit ist mittels der radialen äu-ßeren Bereiche des Blechpakets eine verringerte Kraft aufzunehmen. Auf den radial äußeren Teilmagneten wirkt aufgrund dessen größeren Abstands zu der Rotationsachse eine vergrößerte Zentrifugalkraft, was mittels der asymmetrischen Aufteilung kompensiert werden kann und insbesondere ist.
Beispielsweise sind die beiden Teilmagneten deckungsgleich entlang des Verlaufs der jeweiligen Permanentmagneteinheiten angeordnet, also entlang der Hauptausdehnungsrichtung der jeweiligen Permanentmagneteinheiten. Mit anderen Worten besteht kein Versatz zwischen den beiden Teilmagneten senkrecht zum Verlauf der jeweiligen Permanentmagneteinheit. Die beiden Teilmagneten sind somit lediglich in einer Richtung entlang des Verlaufs der jeweiligen Permanentmagneteinheit zueinander versetzt, insbesondere lediglich um die Dicke des Vorsprungs.
Besonders bevorzugt jedoch sind die beiden Teilmagneten jeder Permanentmagneteinheit senkrecht zum Verlauf der jeweiligen Permanentmagneteinheit zueinander versetzt. Auf diese Weise ist eine Formung des erstellten Magnetfelds verbessert und somit ein Wirkungsgrad erhöht. Hierbei ist beispielsweise zudem einer der beiden Teilmagneten bezüglich des anderen verdreht, insbesondere um eine Achse, die parallel zur Rotationsachse ist. Mit anderen Worten weisen die beiden Teilmagneten einen zueinander verkippten Verlauf auf, wobei die Verkippung jedoch vergleichsweise gering ist, insbesondere kleiner als 10°, 5° oder 2°. Beispielsweise sind sämtliche radial äußeren Teilmagneten entweder gegen den Uhrzeigersinn oder im Uhrzeigersinn bezüglich des verbleiben Teilmagneten der gleichen Permanentmagneteinheit versetzt. Besonders bevorzugt jedoch sind jeweils in tangentialer Richtung benachbarte radiale äußere Teilmagneten bezüglich des jeweils radial inneren Teilmagneten jeweils entgegengesetzt in tangentialer Richtung versetzt. Auf diese Weise ist die Formung des Magnetfelds weiter verbessert.
Beispielsweise ist der Versatz kleiner als die Hälfte der Dicke der jeweiligen Permanentmagneteinheit, also deren Ausdehnung senkrecht zu deren Verlauf. Mit anderen Worten wird unter Dicke der Ausdehnung der Permanentmagneteinheit senkrecht der Rotationsachse und senkrecht zu deren Verlauf verstanden. Zweckmäßigerweise ist hierbei der Versatz größer als 10 % der Dicke. Besonders bevorzugt ist der Versatz zwischen 15 % und 25 % der Dicke und beispielsweise im Wesentlichen gleich 20 % der Dicke der jeweiligen Permanentmagneteinheit. Auf diese Weise ist einerseits eine vergleichsweise effektive Formung des Magnetfelds ermöglicht, wobei dennoch die mechanische Integrität des Blechpakets vergleichsweise gering belastet ist.
Zum Beispiel verläuft jede der Taschen radial. Mit anderen Worten ist der Verlauf jeder der Taschen jeweils entlang einer zugeordneten radialen Geraden, die die Rotationsachse schneidet. Hierbei liegen zweckmäßigerweise die beiden Enden jeder Tasche auf der jeweils zugeordneten Geraden. Beispielsweise ist jede Tasche achsensymmetrisch bezüglich der jeweils zugeordneten radialen Geraden. Vorzugsweise ist hierbei die Permanentmagneteinheit achsensymmetrisch bezüglich der der jeweiligen Tasche zugeordneten radialen Geraden. Insbesondere ist der Verlauf der Permanentmagneteinheit parallel zu der radialen Geraden, und/oder die Permanentmagneteinheit verläuft entlang der der jeweiligen Tasche zugeordneten radialen Geraden.
In einer Alternative hierzu sind jeweils zwei der Taschen zu einer V-Form angeordnet. Zweckmäßigerweise weist hierbei das Blechpaket eine gerade Anzahl an Taschen auf, und der spitze Winkel jeder V-Form liegt insbesondere zwischen der Rotationsachse in einem radial äußeren Ende des Blechpakets, beispielsweise im Wesentlichen mittig. Zweckmäßigerweise weist der spitze Winkel radial nach innen. Vorzugsweise sind die beiden Taschen jeder V-Form achsensymmetrisch bezüglich einer jeweils zugeordneten radialen Geraden. Geeigneterweise ist zwischen einer radialen Geraden und den jeweiligen Taschen ein Winkel zwischen 10° und 30° und beispielsweise im Wesentlichen 20° gebildet, wobei zum Beispiel jeweils eine Abweichung von 5°, 2° oder 0° vorhanden ist. Sämtliche Taschen sind somit aufgrund der V-Form im Wesentlichen zickzackförmig angeordnet. Insbesondere sind somit auch jeweils zwei benachbarten Permanentmagneteinheiten V-förmig angeordnet. Folglich ist eine Einstellung eines Drehmoments des Rotors verbessert.
Besonders bevorzugt jedoch weist das Blechpaket Aussparungen auf, die vorzugsweise vollständig durch dieses in Axialrichtung hindurch ertragen. Auf diese Weise ist ein Gewicht verringert. Hierbei befinden sich die Aussparungen zweckmäßigerweise zwischen jeweils in tangentialer Richtung übernächsten Taschen. Mit anderen Worten sind jeweils zwei der Taschen in tangentialer Richtung direkt benachbart und dieses Paar an Taschen ist an deren Enden in Tangentialrichtung beidseitig von jeweils einer der Aussparungen umgeben. Somit umfasst das Blechpaket halb so viele Aussparungen wie Taschen. Zweckmäßigerweise sind die Aussparungen den etwaigen V-Formen zugeordnet und befindet sich zwischen den beiden Taschen der jeweiligen V-Formen, deren spitzer Winkel zwischen der Rotationsachse und dem radialen äußeren Ende gebildet ist und/oder radial nach innen weist. Somit wird eine mechanische Integrität nicht oder lediglich vergleichsweise gering verändert, wobei aufgrund des verringerten Gewicht die wirkende Zentrifugalkräften verkleinert sind. Somit sind auch vergleichsweise hohe Drehzahlen des Elektromotors ermöglicht.
Vorzugsweise umfasst der Rotor eine Welle, die insbesondere aus einem Edelstahl erstellt ist. Die Welle ist zweckmäßigerweise im Wesentlichen zylindrisch ausgestaltet und konzentrisch zur Rotationsachse angeordnet. Vorzugsweise ist das Blechpaket hierbei auf die Welle aufgesetzt und umgibt die Welle zumindest in einem Abschnitt entlang der Axialrichtung, also parallel zur Rotationsachse, vollständig umfangsseitig. Mit anderen Worten wird die Welle zumindest abschnittsweise mittels des Blechpakets umfangsseitig vollständig umgeben. Auf diese Weise ist eine Anbindung des Blechpakets an der Welle vereinfacht. Beispielsweise ist zwischen der Welle und dem Blechpaket ein Presssitz realisiert. Alternativ oder in Kombination hierzu ist zwischen dem Blechpaket und der Welle eine Nut-Feder-Verbindung realisiert, und beispielsweise ist in das Blechpaket, die Welle oder in beide eine Nut eingebracht, innerhalb derer jeweils eine Feder einliegt, die beispielsweise ein Bestandteil der Welle, des Blechpakets bzw. ein separates Bauteil ist.
Der Elektromotor ist ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Nebenaggregats eines Kraftfahrzeugs, wie eines Verstellantriebs. Alternativ hierzu ist der Elektromotor ein Bestandteil einer Pumpe, eines Gebläse oder eines Lüfters, beispielsweise eines Hauptlüfters. Besonders bevorzugt ist der Elektromotor ein Bestandteil eines Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs und zweckmäßigerweise ein Hybrid -Booster. Der Elektromotor weist einen Stator auf, der zweckmäßigerweise eine Anzahl an Elektromagneten umfasst, die zu einer Anzahl an Phasen, beispielsweise drei Phasen, zusammengeschaltet sind. Die Phasen selbst sind beispielsweise zu einer Dreiecks- oder Sternschaltung verschaltet. Zudem umfasst der Elektromotor einen Rotor mit einem Blechpaket und eine Anzahl an Permanentmagneteinheiten, von denen jede in einer jeweiligen geschlossenen Taschen des Blechpakets angeordnet ist. Jeder der Permanentmagneteinheiten ist mittels eines Halteelements des Blechpakets gehalten, das sich zwischen den beiden Enden der jeweiligen Tasche und den beiden Enden der jeweiligen Permanentmagneteinheit in radialer Richtung befindet. Somit befindet sich das Halteelements in Radialrichtung (radialer Richtung) zwischen den beiden Enden der jeweiligen Tasche und in radialer Richtung zwischen den beiden Enden der jeweiligen Permanentmagneteinheit. Der Rotor ist somit permanenterregt.
Vorzugsweise ist der Rotor mittels Lagern bezüglich des Stators drehbar um eine Rotationsachse gelagert. Vorzugsweise ist der Stator konzentrisch zur Rotationsachse angeordnet. Geeigneterweise umgibt der Stator den Rotor. Mit anderen Worten ist der Elektromotor ein Innenläufer. Der Elektromotor weist insbesondere eine maximale Drehzahl auf, die größer oder gleich 27.000 1/min, 29.000 1/min, 30.000 1/min oder 31.000 1/min ist. Bei derartigen Drehzahlen ist ein Einsatz als Hybrid-Booster vergleichsweise effizient möglich.
Beispielsweise ist der Rotor mittels einer Hülse umgeben, die beispielsweise aus einem Edelstahl erstellt ist. Besonders bevorzugt jedoch ist der Rotor umfangsseitig hülsenlos. Somit wird der Umfang des Rotors zweckmäßigerweise mittels des Blechpakets gebildet, und das Blechpaket grenzt insbesondere direkt an einen etwaigen Luftspalt an, der zwischen dem Rotor und dem Stator gebildet ist. Auf diese Weise ist ein Gewicht des Rotors verringert. Zudem sind Fertigungstoleranzen Freier wählbar. Auch sind Material- und somit Herstellungskosten verringert. Ferner ist es möglich, den Luftspalt vergleichsweise klein zu wählen, was einen Wirkungsgrad erhöht.
Die im Zusammenhang mit dem Rotor genannten Vorteile und Weiterbildungen sind sinngemäß auch auf den Elektromotor zu übertragen und umgekehrt.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

1 schematisch vereinfacht ein Kraftfahrzeug mit einem Elektromotor,
2 schematisch vereinfacht in einer Schnittdarstellung entlang einer Rotationsachse den Elektromotor mit einem Rotor,
3 in einer Draufsicht den Rotor,
4 in einer perspektivischen Draufsicht ausschnittsweise eine weitere Ausgestaltungsform des Rotors, und
5 ausschnittsweise in einer Draufsicht eine weitere Ausgestaltungsform des Rotors.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist ein Kraftfahrzeug 2 mit einer Anzahl an Rädern 4 schematisch vereinfacht gezeigt. Das Kraftfahrzeug 2 weist einen Antriebsstrang 6 auf, wobei beispielsweise 2 der Räder 4 mittels des Antriebsstrangs 6 angetrieben sind. Der Antriebsstrang 6 umfasst eine Verbrennungskraftmaschine 8 sowie eine Antriebswelle 10 und ein nicht näher dargestelltes Differenzial sowie Antriebsachsen. Zudem umfasst der Antriebsstrang 6 einen Hybrid-Booster 12, der auf die Antriebswelle 10 wirkt. Mittels des Hybrid-Boosters 12 wird ein mittels der Verbrennungskraftmaschine 8 auf die Antriebswelle 10 aufgebrachtes Drehmoment kurzzeitig erhöht, beispielsweise bei einer vergleichsweise starken Beschleunigung des Kraftfahrzeugs 2 oder bei einem Start der Verbrennungskraftmaschine 8. Hierbei wirkt der Hybrid-Booster 12 vorzugsweise zumindest teilweise als Anlasser. Auch werden mittels des hybrid-Boosters 12 kurzzeitige Drehmomentunterbrechungen ausgeglichen, die bei Schaltvorgängen eines zwischen dem Hybrid-Booster 12 und der Verbrennungskraftmaschine 8 angeordneten Getriebes entstehen.
Der Hybrid-Booster 12 weist eine in 2 näher dargestellte elektrische Maschine 14 in Form eines bürstenlosen Elektromotors auf. Die elektrische Maschine 14 umfasst ein im Wesentlichen hohlzylindrisches Gehäuse 16 , das endseitig jeweils mittels eines Lagerschilds 18 verschlossen ist, an denen jeweils ein Lager 20 in Form eines Wälzlagers angebunden ist. Mittels der Lager 20 ist eine Welle 22 eines Rotors 24 drehbar um eine Rotationsachse 26 gelagert, wobei die Welle 22 durch die beiden Lagerschilde 18 hindurch ragt und somit über das Gehäuse 16 übersteht.
Der Rotor 24 weist ferner ein Blechpaket 28 auf, das innerhalb des Gehäuses 16 angeordnet und auf die Welle 22 aufgesetzt ist. Hierbei umgibt das Blechpaket 28 die Welle 22 über dessen vollständige Ausdehnung in Axialrichtung, also parallel zur Rotationsachse 26, umfangsseitig vollständig und ist drehfest an der Welle 22 angebunden, beispielsweise mittels einer Pressverbindung und/oder eine Nut-Feder-Verbindung. Der Rotor 24 wird innerhalb des Gehäuses 16 umfangsseitig unter Ausbildung eines Luftspalts 30 von einem Stator 32 umgeben, der an der Innenseite des Gehäuses 16 befestigt ist. Hierbei wird der Luftspalt 30 mittels des Stators 32 sowie des Blechpakets 28 begrenzt. Mit anderen Worten weist der Rotor 24 keine das Blechpaket 28 umgebende Hülle auf, und der Rotor 24 ist somit hüllenlos. Der Stator 32 umfasst eine Anzahl an nicht näher dargestellten Elektromagneten, die mittels einer Elektronik 34 bei Betrieb bestromt ist, die einen nicht näher dargestellten Umrichter aufweist. Die Elektronik 34 ist in einem Elektronikfach 36 angeordnet, das auf eine der Stirnseiten des Gehäuses 16 aufgesetzt ist.
In 3 ist in einer Schnittdarstellung senkrecht zur Rotationsachse 26 der Rotor 24 gezeigt, der das auf die Welle 22 aufgesetzte Blechpaket 28 umfasst. Das Blechpaket 28 umgibt hierbei die Welle 22 um deren Umfang vollständig. Das Blechpaket 28 umfasst eine Anzahl an in Axialrichtung übereinander gestapelter einzelner Bleche, die zueinander baugleich und gegenüber einander elektrisch isoliert sind. Das Blechpaket 24 weist insgesamt zwanzig Taschen 38 auf, die sich entlang der Rotationsachse 26 durch das Blechpaket 28 hindurch erstrecken. Hierbei sind jeweils zwei der Taschen 38 zu einer V-Form 40 angeordnet, sodass insgesamt zehn derartige V-Formen 40 gebildet sind. Jeder der V-Formen 40 ist spiegelsymmetrisch bezüglich einer jeweiligen radialen Geraden, die somit die Rotationsachse 26 schneidet. Jede der Taschen 38 bildet mit der zugeordneten radialen Geraden einen Winkel von im Wesentlichen 20°. Jede der Taschen 38 weist somit einen radialen und teilweise tangentialen Verlauf auf. Der spitze Winkel zwischen den beiden Taschen 38 der jeweils gleichen V-Form 40 weist zur Rotationsachse 26, und mittels der Taschen 38 ist somit eine im Wesentlichen Zickzackform realisiert.
Zwischen den Taschen 38 jeder V-Form 40 ist in Tangentialrichtung jeweils eine erste Aussparung 42 und eine zweite Aussparung 44 angeordnet, wobei die zweite Aussparung 44 bezüglich der ersten Aussparung 42 radial nach außen versetzt ist. Somit sind die Aussparungen 42, 44 in tangentialer Richtung zwischen jeweils übernächsten Taschen 38 angeordnet, und das Blechpaket 28 weist insgesamt zehn erste Aussparungen 42 und zehn zweite Aussparungen 44 auf. Aufgrund der Aussparungen 42, 44 ist ein Gewicht des Blechpakets 28 reduziert. Die Taschen 38 sowie die Aussparungen 42, 44 sind derart angeordnet, dass der Rotor 24 oder zumindest das Blechpaket 28 drehsymmetrisch bezüglich der Rotationsachse 26 ist, wobei der Symmetriewinkel 36° beträgt.
Jede der Taschen 38 ist umfangsseitig geschlossen, und das Blechpaket 28 weist bei jeder der Taschen 28 ein Halteelemente 46 auf das zwei gegenüberliegende Vorsprünge 48 umfasst, die senkrecht zu dem Verlauf der jeweiligen Tasche 38 sind und in diese hineinragen. Hierbei sind die beiden Vorsprünge 48 aufeinander zu gerichtet und voneinander beabstandet, sodass jede der Taschen 38 im Bereich des Halteelements 46 verjüngt ist. Die Halteelemente 46, also die Vorsprünge 48, sind dabei zwischen den beiden Enden der jeweiligen Tasche 38 in radialer Richtung angeordnet und befinden sich somit von den beiden Enden beabstandet. Mittels des Halteelements 46 wird somit die jeweilige Tasche 38 in zwei Bereiche unterteilt, wobei die Ausdehnung des radial äußeren Bereichs im Wesentlichen der Hälfte der Ausdehnung des radial inneren Bereichs der jeweiligen Tasche 38 entspricht. Zudem ist der radial äußere Bereich senkrecht zum Verlauf der jeweiligen Tasche 38 versetzt und bezüglich des jeweiligen inneren Bereichs geringfügig verdreht.
Innerhalb jeder der geschlossenen Taschen 38 ist jeweils eine Permanentmagneteinheit 50 angeordnet. Somit weist der Rotor 24 insgesamt zwanzig Permanentmagneteinheiten 50 auf, von denen hier lediglich vier gezeigt sind. Jede der Permanentmagneteinheiten 50 weist zwei Teilmagneten 52 auf, die aus einem gemeinsamen Ferritblock gesägt sind. Die Teilmagneten 52 sind quaderförmig ausgestaltet, und die beiden Teilmagneten 52 jeder Permanentmagneteinheit 50 sind einem der Bereiche der jeweiligen Tasche 38 zugeordnet. Somit werden die beiden Teilmagneten 52 mittels des Blechpakets 28 an deren radialen und tangentialen Begrenzung mittels des Blechpakets 28 umgeben, und die Permanentmagneteinheiten 50 sowie die Teilmagneten 52 sind in das Blechpaket 28 eingebettet.
Die beiden Teilmagnete 52 jeder Permanentmagneteinheit 50 sind in radialer Richtung zueinander beabstandet, und zwischen diesen ist das jeweilige Halteelement 46 angeordnet. Infolgedessen ist zwischen den beiden Teilmagneten 52 im Bereich der Vorsprünge 48 ein Schlitz 54 gebildet. Jeder radial Innere der beiden Teilmagneten 52 der jeweiligen Permanentmagneteinheit 50 ist an den beiden Vorsprüngen 48 abgestützt, und der radial Äußere der beiden Teilmagneten 52 jeder der Permanentmagneteinheiten 50 ist an dessen radial äußeren Ende an dem Blechpaket 28 abgestützt, nämlich einem radial äußeren Ende der jeweiligen Tasche 28. Hierbei liegt beispielsweise der radial Äußere der beiden Teilmagneten 52 an dessen radial äußeren Ende an der radial äußeren Begrenzung der jeweiligen Tasche 38 an.
Zusammenfassend ist somit jede der Permanentmagneteinheiten 50 mittels des der jeweiligen Tasche 38 zugeordneten Halteelements 46 gehalten, nämlich der radial Innere der beiden Teilmagneten 52, und jede Permanentmagneteinheit 50 ist an deren radialem äußeren Ende, nämlich dem radial äußeren Teilmagneten 52, an dem Blechpaket 28 abgestützt. Somit befindet sich auch das Halteelement 46 zwischen den beiden Enden der jeweiligen Permanentmagneteinheit 50 in radialer Richtung. Das radial innere Ende der Permanentmagneteinheit 50 ist hierbei von dem radial inneren Ende der jeweiligen Tasche 38 beabstandet, was eine Ausbildung von parasitären Magnetfeldern verhindert und somit einen Wirkungsgrad der elektrischen Maschine 14 erhöht.
Die beiden Teilmagnete 52 liegen an den beiden Seitenwänden der jeweiligen Tasche 38, die parallel zu dem Verlauf der Tasche 38 sind, formschlüssig an. Somit ist der Verlauf jeder Permanentmagneteinheit 50 im Wesentlichen parallel zu dem Verlauf der jeweiligen Tasche 38. Aufgrund des Formschluss sind auch die beiden Teilmagneten 52 jeder Permanentmagneteinheit 50 zueinander senkrecht zum Verlauf der jeweiligen Permanentmagneteinheit 50 versetzt und geringfügig verdreht. Der Versatz ist hierbei zwischen 15 % und 25 % der Dicke der jeweiligen Permanentmagneteinheit 50, und zwar genau 20 %. Die Dicke der beiden Teilmagneten 52 ist hierbei aufgrund der gemeinsamen Herstellung gleich, sodass der Versatz im Wesentlichen einem Viertel der Dicke der jeweiligen Teilmagneten 52 ist. Die jeweils radial äußeren Teilmagneten 52, die der gleichen V-Form 40 zugeordnet sind, sind in tangentialer Richtung aufeinander zu versetzt. Auf diese Weise ist eine Formung des Magnetfelds, welches mittels der Permanentmagneteinheiten 50 erstellt ist, erleichtert und ein Wirkungsgrad verbessert.
Aufgrund der zweifachen Abstützung jeder der Permanentmagneteinheiten 50 ist es ermöglicht, das Blechpaket 28 im Bereich des radial äußeren Endes der Taschen 38 vergleichsweise filigran auszugestalten und die bei Betrieb auf die Permanentmagneteinheiten 50 wirkenden Zentrifugalkräften vergleichsweise effektiv abzufangen. Aufgrund der Aussparungen 42, 44 ist zudem ein Gewicht des Rotors 24 verringert. Somit ist es ermöglicht, den Rotor 24 auch mit vergleichsweise hohen Drehzahlen, insbesondere bis zu 31.000 1/min, zu betreiben.
In 4 ist ausschnittsweise perspektivisch eine weitere Ausgestaltungsform des Rotors 24 gezeigt. Hierbei ist jede der Permanentmagneteinheiten 50 einstückig und in jeweils einer der Taschen 38 angeordnet, die nicht weiter verändert sind. Das Volumen dieser Permanentmagneteinheiten 50 entspricht im Wesentlichen dem jeweiligen Volumen der Permanentmagneteinheiten 50 der vorhergehenden Ausführungsform. Die Halteelemente 46 sind abgewandelt und lediglich mittels eines einzigen Vorsprungs 48 gebildet, der in die jeweiligen Tasche 38 hineinragt. Jede der Permanentmagneteinheiten 50 weist eine korrespondierende Nuten 56 auf, innerhalb derer der jeweilige Vorsprung 46 einliegt. Dabei ist wiederum das Halteelement 46 in Form des Vorsprungs 48 in radialer Richtung zwischen den beiden Enden der jeweiligen Tasche 38 sowie der jeweiligen Permanentmagneteinheit 50 angeordnet. Ferner ist wiederum jede der Permanentmagneteinheiten 50 an deren radial äußeren Ende an dem Blechpaket 28 abgestützt. Somit erfolgt auch in diesem Fall eine zweifache Abstützung jeder der Permanentmagneteinheiten 50. Die Taschen 38 und somit auch die Permanentmagneteinheiten 50 sind zu den V-Formen 40 angeordnet, und die zweiten Aussparungen 44 sind vergrößert. Die ersten Aussparungen 42 hingegen sind bei dieser Ausführungsform in tangentialer Richtung zwischen jeweils benachbarten V-Formen 40 angeordnet.
In 5 ist eine Abwandlung der in 3 gezeigten Ausführungsform des Rotors 24 dargestellt. Die Permanentmagneteinheiten 50 sind nicht verändert. So ist wiederum der Radialinnere Teilmagneten 52 mittels der geometrischen Anordnung über den gebildeten Vorsprung 48 abgestützt. Somit wird die auf diesen Teilmagneten 52 wirkende Fliehkraft von dem zwischen benachbarten V-Formen 40 vorhandenen Teil des Blechpakets 28 aufgenommen. Infolgedessen ist die Belastung auf denjenigen Teil des Blechpakets 28, der sich zwischen den Permanentmagneteinheiten 50 der jeweiligen V-Form 40 befindet, verringert, mittels dessen somit lediglich im Wesentlichen die auf den äußeren der beiden Teilmagneten 52 wirkende Fliehkraft aufgenommen werden muss. Infolgedessen können die beiden Permanentmagneteinheiten 50 in tangentialer Richtung vergleichsweise nahe aufeinander zu versetzt werden, was zu einem höheren Wirkungsgrad führt. Folglich wird jede der Permanentmagneteinheiten 50 mittels zweier Haltteile des Halteelements 46 gehalten, nämlich dem Vorsprung 48 und dem den äußeren der beiden Teilmagneten 52 umgebenden Steg des Blechpakets 28. Hierbei ist der Kraftweg, mittels derer die jeweilige Fliehkraft kompensiert wird, unterschiedlich, weswegen das Blechpaket 28 vergleichsweise filigran ausgestaltet werden kann.
Zusammenfassend wird die Masse der Permanentmagneteinheiten 50 über die formschlüssige Geometrie nur noch in reduziertem Teil in die einzelnen Bereiche des Blechpakets 28 eingeleitet, weswegen sich eine erhöhte Drehzahlfestigkeit ergibt. Dabei ist das Volumen der Permanentmagneteinheiten 50 im Wesentlichen nicht erhöht. Alternativ hierzu weisen die beiden Teilmagneten 52 unterschiedliche spezifische Optimierungen auf, beispielsweise eine unterschiedliche Dicke. Insbesondere sind die Permanentmagneteinheiten 52 an dem Blechpaket 28 abgestützt und weist beispielsweise eine Ausfräsung auf, die zweckmäßigerweise mittels der Nut 56 bereitgestellt ist. Alternativ hierzu weist jede Permanentmagneteinheit 50 eine Haltenase oder dergleichen auf, die in einem entsprechenden ausgestalteten Halteelement 46 einliegt. Aufgrund der Anordnung der Permanentmagneteinheiten 50 ist vorzugsweise ein magnetischer Kurzschluss verhindert, der anderweitig zu einer Schmälerung des Wirkungsgrads führen würde.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den einzelnen Ausführungsbeispielen beschriebene Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

2: Kraftfahrzeug
4: Rad
6: Antriebsstrang
8: Verbrennungskraftmaschine
10: Antriebswelle
12: Hybrid-Booster
14: elektrische Maschine
16: Gehäuse
18: Lagerschild
20: Lager
22: Welle
24: Rotor
26: Rotationsachse
28: Blechpaket
30: Luftspalt
32: Stator
34: Elektronik
36: Elektronikfach
38: Tasche
40: V-Form
42: erste Aussparung
44: zweite Aussparung
46: Halteelement
48: Vorsprung
50: Permanentmagneteinheit
52: Teilmagnet
54: Schlitz
56: Nut

Claims

Rotor (24) einer elektrischen Maschine (14) eines Kraftfahrzeugs (2), insbesondere eines Hybrid-Boosters (12), mit einem Blechpaket (28), und mit einer Anzahl an Permanentmagneteinheiten (50), von denen jede in einer jeweiligen geschlossenen Tasche (38) des Blechpakets (28) angeordnet ist, wobei jede der Permanentmagneteinheiten (50) mittels eines Halteelements (46) des Blechpakets (28) gehalten ist, das sich zwischen den beiden Enden der jeweiligen Tasche (38) und den beiden Enden der jeweiligen Permanentmagneteinheit (50) in radialer Richtung befindet.
Rotor (24) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Permanentmagneteinheit (50) an deren radialem äußeren Ende an dem Blechpaket (28) abgestützt ist.
Rotor (24) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Halteelement (46) einen Vorsprung (48) aufweist.
Rotor (24) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Permanentmagneteinheit (50) eine Nut (56) aufweist, in der der jeweilige Vorsprung (48) einliegt.
Rotor (24) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Permanentmagneteinheit (50) zwei Teilmagneten (52) aufweist, die zueinander in radialer Richtung beabstandet sind, und zwischen denen der Vorsprung (48) in radialer Richtung angeordnet ist.
Rotor (24) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teilmagnete (52) jeder Permanentmagneteinheit (50) zueinander senkrecht zum Verlauf der jeweiligen Permanentmagneteinheit (50) versetzt sind.
Rotor (24) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Versatz zwischen 15% und 25% der Dicke der jeweiligen Permanentmagneteinheit (50) ist.
Rotor (24) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei der Taschen (38) zu einer V-Form (40) angeordnet sind.
Rotor (24) nach der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket (28) zwischen jeweils in einer tangentialen Richtung übernächsten Taschen (38) eine Aussparung (42, 44) aufweist.
Rotor (24) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket (28) auf eine Welle (22) aufgesetzt ist, wobei das Blechpaket (28) die Welle (22) zumindest abschnittsweise umfangsseitig vollständig umgibt.
Elektromotor (14) eines Kraftfahrzeugs (2), insbesondere eines Hybrid-Boosters (12), mit einem Stator (32) und mit einem Rotor (24) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
Elektromotor (14) Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (24) umfangsseitig hülsenlos ist.