DE102020103868A1

DE102020103868A1 - Rotor und Verfahren zur Herstellung eines Rotors

Info

Publication number: DE102020103868A1
Application number: DE102020103868.2A
Authority: DE
Inventors: Christian Gilde
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2020-02-14
Filing date: 2020-02-14
Publication date: 2021-08-19

Abstract

Es ist ein Rotor (1) für eine elektrische Maschine und ein Verfahren zu dessen Herstellung offenbart. Ein Rotorgrundkörper (6) besteht aus einer Vielzahl von gestapelten Blechen (10) und hat am Umfang (U) mehrere Aufnahmen (8) ausgeformt. In jeder der Aufnahmen (8) sind zwei gegenüberliegende Anlageflächen (12) für jeweils einen Permanentmagneten (4) vorgesehen. In jeder Aufnahme (8) ist ein Segment (9) montiert, das mit den Permanentmagneten (4) und der Aufnahme (8) permanent verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine. Der Rotor besteht aus einem Rotorblechstapel aus mehreren Rotorblechen, wobei der Rotorblechstapel eine Vielzahl von Permanentmagneten homogen verteilt haltert.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors für eine elektrische Maschine.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2011 018 619 A1 betrifft eine Blechpaketanordnung für einen Rotor einer elektrischen Maschine, insbesondere einer permanentmagneterregten Synchronmaschine, eines Fahrzeugs, mit einer Vielzahl von aufeinander gestapelten Blechschichten. Jede Blechschicht besteht aus zumindest zwei kreisringsegmentförmigen Blechteilen, die in Umfangsrichtung über jeweilige Stirnseiten mittels einer Verbindungsanordnung miteinander verbunden sind. Die Verbindung der einzelnen Blechschichten der Blechpaketanordnung kann über eine Vernietung oder Verschraubung erfolgen.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE10 2008 032 844 A1 betrifft einen permanentmagnetischen Rotor für einen Elektromotor, welcher ein Blechpaket aus mehreren in axialer Richtung gestapelten Rotorblechen aufweist. In Aufnahmetaschen der Rotorbleche sind Permanentmagnete angeordnet.
Das Dokument DE 10 2017 214 309 A1 betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine. Ein Blechpaket für den Rotor weist in axialer Richtung des Rotors aufeinanderfolgend angeordnete Magnettaschen auf, in welchen Magnete aufgenommen sind. Die Magnete sind mittels einer ausgehärteten Vergussmasse in den Magnettaschen fixiert.
Das deutsche Gebrauchsmuster DE 20 2009 007 544 U1 betrifft ein Blechpaket für den Rotor eines Elektromotors. An dem Rotor ist umlaufend eine Mehrzahl von Taschen zur Aufnahme jeweils eines Magneten ausgebildet. Die Magnete werden in den Taschen durch angeformte Klemmlaschen fixiert.
Gemäß dem Stand der Technik werden Rotoren für elektrische Maschinen aus einzelnen gleichen Stanzblechen zu einem Stanzpaket (Rotorblechstapel) zusammengeführt. In diesem Rotorblechstapel sind Taschen vorgesehen, in die nachträglich die Magnete eingeschoben und verklebt werden.
Sind die Magnete in die Taschen des Rotorblechstapels eingelegt, wird das Verkleben schwierig, da außen herum wenig Platz bleibt, um den Kleber einzubringen. Ein sauberes Dosieren des Klebers ist nur schwer möglich, so dass Klebereste auf den Stirnseiten des Rotorblechstapels überstehen. Dadurch ist es auch schwierig, den Magneten thermisch vollständig an den Rotorblechstapel zu binden. Darüber hinaus generieren die verbleibenden mechanischen Verbindungen (wie z.B. Stege) einen ungewollten Streufluss.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Rotor für eine elektrische Maschine zu schaffen, der einfach und ressourcenschonend herzustellen sowie einfach zu montieren ist und dass die Magnete der elektrischen Maschine thermisch vollständig an den Rotorblechstapel angebunden sind.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Rotor für eine elektrischen Maschine, der die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors für eine elektrische Maschine zu schaffen, das einfach durchzuführen ist und dennoch eine funktionssichere elektrische Maschine ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors für eine elektrischen Maschine gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 9 umfasst.
Ein Rotor für eine elektrische Maschine kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform aus einem Rotorblechstapel aus mehreren Rotorblechen bestehen. Der Rotorblechstapel haltert eine Vielzahl von Permanentmagneten. Dabei besteht ein Rotorgrundkörper aus einer Vielzahl von gestapelten Blechen. Jedes der Bleche hat am Umfang mehrere Aufnahmen ausgeformt. Jede der Aufnahmen umfasst zwei gegenüberliegende Anlageflächen für jeweils mindestens einen Permanentmagneten. In jeder Aufnahme ist mindestens ein Segment montiert, welches dabei mit den Permanentmagneten und der jeweiligen Aufnahme permanent verbunden ist. Dabei sind die Permanentmagnete in den Aufnahmen gesichert. Die in den Aufnahmen montierten Permanentmagnete, können auch aus einem Stapel von mehreren einzelnen Permanentmagneten bestehen. Der Begriff „mindestens ein Permanentmagnet“ umfasst folglich einen einzelnen Permanentmagneten oder einen Stapel aus mehreren einzelnen Permanentmagneten.
Der Vorteil der Erfindung ist, dass die Unterteilung des Rotors in Rotorgrundkörper und mindestens ein Segment die Anbringung und Montage der Permanentmagnete des Rotors erleichtert.
Die Aufnahmen des Rotorgrundkörpers sind in radialer Richtung geöffnet. Entsprechend ist jedes Segment, das in der Aufnahme montiert ist bzw. montiert wird, ebenfalls an die Form der Aufnahme angepasst. An den beiden gegenüberliegenden Anlageflächen einer jeden Aufnahme ist jeweils mindestens ein Permanentmagnet oder ein Stapel aus mehreren Permanentmagneten mit einem Kleber befestigt. Obwohl in der Beschreibung im Wesentlichen auf die Befestigung jeweils eines einzelnen Segments in der Vielzahl der Aufnahmen Bezug genommen wird, soll dies nicht als Beschränkung der Erfindung aufgefasst werden. In jeder der Aufnahmen des Rotorgrundkörpers können auch mehrere Segmente aufgenommen werden, die in der gleichen Weise in den Aufnahmen des Rotorgrundkörpers befestigt werden.
Die Aufnahmen des Rotorgrundkörpers oder der Segmente, welche in radialer Richtung geöffnet sind, können z.B. V-förmig oder U-förmig ausgebildet sein. Falls mehr als ein Segment in jeder Aufnahme montiert wird, hat das in der Aufnahme innenliegende Segment ebenfalls eine in radialer Richtung geöffnete Aufnahme für das nächste zu montierende Segment ausgebildet. Die Aufnahme und das darin zu befestigende Element können ebenfalls V-förmig oder U-förmig sein.
Durch die Ausbildung der Aufnahmen im Rotorgrundkörper kann ein Kleber besser eingebracht und dosiert werden. Ferner wird durch die Nutzung des Klebers als mechanisches Bindeglied für die Permanentmagnete ungewollter Streufluss aufgrund der schlechten magnetischen Leitfähigkeit des Klebers reduziert. Darüber hinaus verbessert diese Art der Klebung die thermische Anbindung der Permanentmagnete an den Stahl des Rotorgrundkörpers und des Segments, was auch die Wärmeabfuhr drastisch verbessert.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, können die in den Aufnahmen zu befestigenden Segmente nur über die Permanentmagnete mit dem Rotorgrundkörper verklebt sein. Die Segmente sind dabei vom Grund einer jeden Aufnahme beabstandet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform, kann jedes Segment in jeder Aufnahme mit den Permanentmagneten und mit mindestens einer Struktur am Grund des Rotorgrundkörpers verbunden sein. Die Permanentmagnete und die mindestens eine Struktur am Grund des Rotorgrundkörpers sind zur Befestigung des Segments mit einem Kleber versehen.
Bevorzugt kann das Segment des Rotors für den Betrieb der elektrischen Maschine an drei Stellen mit dem Rotorgrundkörper verklebt werden. Im Produktionsprozess werden zuerst die Magnete mit dem Rotorgrundkörper verklebt. Danach wird der Kleber auf die andere Seite der Magnete und auch auf eine Struktur am Grund der durch die Permanentmagnete ausgebildeten Aufnahmen (V-förmig oder U-förmig) aufgetragen. Im Anschluss wird das Segment auf den Klebestellen positioniert.
Dieses Vorgehen hat diverse Vorteile. So wird, wie bereits oben schon erwähnt, der Streufluss reduziert. Ferner können die Magnete thermisch besser an den Stahl angebunden werden, was einen besseren Wärmeabtransport aus dem Magnet ermöglicht.
Gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung wirkt die erhabene und V-förmige Struktur am Grund der Aufnahme formschlüssig mit dem Segment zusammen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Rotors für eine elektrische Maschine umfasst die folgenden Schritte:

- dass auf zwei geneigte und gegenüberliegenden Anlageflächen einer jeden Aufnahme ein Kleber aufgebracht wird;
- dass jeweils mindestens ein Permanentmagnet auf jede der Anlageflächen und gegen einen Anschlag positioniert wird;
- dass ein Kleber zumindest auf eine Seite der Permanentmagnete, die von der Anlagefläche abgewandt ist, aufgetragen wird; und
- dass mindestens je ein Segment in jeder der Aufnahmen positioniert wird, so dass dieses vollflächig mit den beiden Permanentmagneten zusammenwirkt.

Dabei wird jedes Segment derart in jeder Aufnahme des Rotorgrundkörpers positioniert, dass am Grund des Rotorgrundkörpers und am Umfang des Rotors zwischen dem Rotorgrundkörper und dem Segment Luftbrücken ausgebildet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das mindestens eine Segment auch mit einer Struktur zumindest am Grund der Aufnahme des Rotorgrundkörpers verbunden werden. Das jeweilige Segment wird in jeder der Aufnahmen derart positioniert, dass dieses vollflächig mit den beiden Permanentmagneten in der Aufnahme und formschlüssig mit der Struktur am Grund der Aufnahme des Rotorgrundkörpers zusammenwirkt.
Gemäß der Erfindung wird das Ideal erreicht, dass Bereiche im Rotor, die mit magnetischem Fluss der gleichen Orientierung durchsetzt sind, von Bereichen im Rotor mit anderer Orientierung des magnetischen Flusses magnetisch getrennt sind. Das heißt, dass durch die Luftbrücken oder auch durch Werkstoffe mit schlechter magnetischer Leitfähigkeit der magnetische Fluss daran gehindert wird, einen Rückschluss mit dem magnetischen Fluss mit anderer Orientierung zu bilden.
Genau hier setzt die Erfindung an. Bei einer Anordnung (V-Anordnung oder U-Anordnung) der Permanentmagnete in den Aufnahmen des Rotorgrundkörpers, wird der Trennsteg am Außendurchmesser des Rotors weggelassen. Auch wird der Haltesteg am Grund des durch die Permanentmagnete ausgebildeten V's oder U's in den Aufnahmen weggelassen. Durch diese Trennung wird in diesen Bereichen der magnetische Widerstand erhöht, der Streufluss reduziert und der magnetische Fluss in die Luftbrücken (Luftspalte) gezwungen, wo er zur Generierung des Drehmoments der elektrischen Maschine beiträgt.
Anhand der beigefügten Zeichnungen werden nun die Erfindung und ihre Vorteile durch Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dadurch die Erfindung auf das gezeigte Ausführungsbeispiel zu beschränken. Die Größenverhältnisse in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.

1 zeigt eine Seitenansicht eines Rotors, der aus einer Vielzahl von gestapelten Blechen besteht.
2 zeigt eine Draufsicht auf ein Blech (Stanzblech), aus dem ein Blechpaket für einen Rotorgrundkörper gebildet wird.
3 zeigt eine Draufsicht auf einen V-förmigen Abschnitt des Rotorgrundkörpers, an dem Permanentmagnete befestigt sind.
4 zeigt eine Draufsicht auf den V-förmigen Abschnitt des Rotorgrundkörpers, wobei die Permanentmagnete und der eine Teil des V-förmigen Abschnitts mit einem Kleber versehen sind.
5 zeigt eine Draufsicht auf den V-förmigen Abschnitt des Rotorgrundkörpers, mit dem ein entsprechend V-förmiges Rotorstück verklebt ist.
6 zeigt eine andere Ausführungsform der Montage des Segments in der V-förmigen Aufnahme des Rotorgrundkörpers.
7 zeigt eine mögliche Ausführungsform des Rotors, wobei in jeder der Aufnahmen des Rotorgrundkörpers mindestens zwei Segmente montiert sind.
8 zeigt eine Draufsicht auf einen Abschnitt des Rotorgrundkörpers mit befestigtem V-förmigen Segment, das die Ausbildung des magnetischen Flusses verdeutlicht.
9 zeigt eine Draufsicht auf eine mögliche Ausführungsform des V-förmigen Segments und dessen Befestigung am Rotorgrundkörper.
10 zeigt eine Seitenansicht des Rotorgrundkörpers und der Klebestellen zur Montage des V-förmigen Segments (Rotorstück) aus 9 am Rotorgrundkörper.
11 zeigt eine Seitenansicht des Rotorgrundkörpers und der Klebestellen zur Montage des V-förmigen Segments (Rotorstück) aus 12 am Rotorgrundkörper.
12 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere mögliche Ausführungsform des V-förmigen Segments (Rotorstück) und dessen Befestigung am Rotorgrundkörper.

Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die Figuren stellen lediglich Ausführungsbeispiele der Erfindung dar, ohne jedoch die Erfindung auf die dargestellten Ausführungsbeispiele zu beschränken. Ferner sei angemerkt, dass sich die nachfolgende Beschreibung der Erfindung auf Aufnahmen beschränkt, die eine V-förmige Gestalt haben. Es ist für einen Fachmann selbstverständlich, dass dies nicht als eine Beschränkung der Erfindung aufgefasst werden kann. Andere Formen der Aufnahme, wie z.B. U-förmig, sind ebenfalls denkbar.
1 zeigt eine Seitenansicht eines Rotors 1, der aus einer Vielzahl von gestapelten Blechen 10 besteht. Die Bleche 10 werden einzeln mittels eines Stanzprozesses hergestellt. Die einzelnen Bleche 10 für den Rotorblechstapel 2 können z.B. durch Querpressverband, Verschraubung, Vernietung, etc. verbunden sein und sind in Richtung der Achse A des Rotors 1 ausgerichtet.
2 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Rotorgrundkörper 6, der aus einer Vielzahl von Blechen 10 (Stahlblech) gebildet ist. Der Rotorgrundkörper 6 bzw. jedes einzelne Blech 10 des Rotorgrundkörpers 6 hat gleichverteilt am Umfang U mehrere Aufnahmen 8 ausgebildet. Die Aufnahmen 8 haben eine im Wesentlichen V-förmige Ausgestaltung, die jeweils in Umfangsrichtung durch zwei geneigte Anlageflächen 12 begrenzt sind. Die Aufnahmen 8 sind symmetrisch bezüglich einer Symmetrieachse S ausgebildet. Am Grund 18 einer jeden Aufnahme 8 ist eine Struktur 16 ausgebildet, die auch zum Haltern bzw. Fixieren eines Segments 9 (siehe 4 und 5) in der Aufnahme 8 dient. Bei den in den 2 bis 6 gezeigten Ausführungsformen hat die Struktur 16 eine V-förmige Topologie, die mit einem einzusetzenden Segment 9 (siehe 4 und 5) formschlüssig zusammenwirkt.
Die 3 bis 5 zeigen schematisch den Ablauf des Zusammenbaus des Rotors 1 aus den Permanentmagneten 4, dem Rotorgrundkörper 6 und den Segmenten 9. Der Übersicht halber ist für die Beschreibung des Ablaufs des Zusammenbaus nur einen Aufnahme 8 dargestellt.
3 zeigt die Phase des Zusammenbaus, bei der die Permanentmagnete 4 im Rotorgrundkörper 6 fixiert werden. Die Fixierung der Permanentmagnete 4 erfolgt in jeder der Aufnahmen mit einem Kleber 14. Der Kleber 14 kann auf einer Seite der Permanentmagnete 4 und/oder auf jede der beiden Anlageflächen 12 der Aufnahme 8 aufgetragen werden. Die Permanentmagnete 4 werden beim Einsetzen in die Aufnahme 8 jeweils gegen einen Anschlag 13 positioniert. Somit ergibt sich eine genaue Positionierung und Fixierung der Permanentmagnete 4 in radialer Richtung R.
4 zeigt die Situation des Einsetzens bzw. Fixierens des Segments 9 in einer der Aufnahmen 8 des Rotorgrundkörpers 6. Um das Segment 9 im Rotorgrundkörper 6 für den Betrieb der elektrischen Maschine zu fixieren, wird das Segment 9 an drei Stellen mit dem Rotorgrundkörper 6 verklebt. Hierzu wird ein Kleber 14 auch auf die andere Seite der Permanentmagnete 4 aufgetragen. Ebenso wird der Kleber 14 auf eine Struktur 16 am Grund 18 der Aufnahme 8 des Rotorgrundkörpers 6 aufgetragen. In der hier dargestellten Ausführungsform der Struktur 16 ist diese für die Aufnahme des Segments 9 ebenfalls V-förmig ausgebildet.
Bei der in 5 gezeigten Teildarstellung des Rotorgrundkörpers 6 ist die Fixierung des Segments 9 in der Aufnahme 8 dargestellt. Das fixierte Segment 9 liegt vollflächig an den beiden Permanentmagneten 4 an und wirkt formschlüssig mit der Struktur 16 am Grund 18 der Aufnahme 8 des Rotorgrundkörpers 6 zusammen. Da sowohl die Permanentmagnete 4 als auch die Struktur 16 am Grund 18 der Aufnahme 8 den Kleber 14 tragen, wird dadurch das Segment 9 in der Aufnahme 8 dauerhaft fixiert.
6 zeigt eine andere Ausführungsform der Montage eines einzelnen Segments 9 in einer der V-förmigen Aufnahmen 8, die am Umfang U des Rotorgrundkörpers 6 vorgesehen sind. Die Permanentmagnete 4 sind im Rotorgrundkörper 6 in jeder der Aufnahmen mit einem Kleber 14 fixiert. Die Permanentmagnete 4 sind in jeder Aufnahme 8 jeweils gegen einen Anschlag 13 positioniert. Somit ergibt sich eine genaue Positionierung und Fixierung der Permanentmagnete 4 in radialer Richtung R. Zum Fixieren des Segments 9 in einer der Aufnahmen 8 des Rotorgrundkörpers 6, wird ein Kleber 14 auch auf die andere Seite der Permanentmagnete 4 aufgetragen. Das fixierte Segment 9 liegt vollflächig an den beiden Permanentmagneten 4 an und das Segment 9 ist vom Grund 18 der Aufnahme 8 des Rotorgrundkörpers 6 beabstandet. Alleine durch den Kleber 14 kann das Segment 9 in der Aufnahme 8 dauerhaft fixiert werden.
7 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform des Rotors 1, wobei in jeder der Aufnahmen 8 des Rotorgrundkörpers 6 mindestens zwei Segmente 9 und 9₁ montiert sind. Analog zu der Vielzahl der beschriebenen Ausführungsformen, sind am Umfang U des Rotorgrundkörpers 6 mehrere V-förmige Aufnahmen 8 vorgesehen. In jeder der Aufnahmen 8 ist jeweils ein Segment 9₁ montiert, das selbst eine Aufnahme 8₁ für ein weiteres, äußeres Segment 9 ausgebildet hat. Das radial weiter innenlegende Segment 9₁ wird, wie bereits erwähnt, über Permanentmagnete 4 im Rotorgrundkörper 6 befestigt. Die Permanentmagnete 4 sind mittels eines Klebers 14 an jeder der beiden Anlageflächen 12 der Aufnahme 8 dauerhaft befestigt. Das Segment 9₁ ist ebenfalls über einen Kleber 14 mit den Permanentmagneten4 dauerhaft verbunden. Das Segment 9₁ hat selbst eine Aufnahme 8₁ ausgebildet, in der das äußere Segment 9 in der bereits beschriebenen Art und Weise dauerhaft befestigt ist.
8 zeigt eine Draufsicht auf einen Abschnitt des Rotorgrundkörpers 6 mit befestigtem V-förmigen Segment 9. Hier wird die durch die Erfindung bedingte Ausbildung des magnetischen Flusses im Rotor 1 verdeutlicht. Es ist ideal, wenn die Bereiche im Rotor 1, die mit magnetischem Fluss der gleichen Orientierung durchsetzt sind, von Bereichen einer anderen Orientierung des magnetischen Flusses magnetisch getrennt sind.
Die Permanentmagnete 4 sind derart an den Anlageflächen 12 (siehe 3) des Rotorgrundkörpers 6 angebracht, dass sie in den Aufnahmen 8 mit deren Südpol 41 am Rotorgrundkörper 6 anliegen. Folglich liegen jeweils die Nordpole 42 der Permanentmagnete 4 jeweils beidseitig am Segment 9 an, das in der Aufnahme 8 befestigt ist. Gemäß der Anordnung der Permanentmagnete 4 bildet das Segment 9 einen Nordpolbereich 44 aus, der die Südpolbereiche 43 des Rotorgrundkörpers 6 räumlich voneinander trennt.
Bei der hier dargestellten Ausführungsform sind am Grund 18 des Rotorgrundkörpers 6 und am Umfang U (siehe 2) des Rotors 1 zwischen dem Rotorgrundkörper 6 und dem Segment 9 Luftbrücken 30 ausgebildet. Ebenso ist es denkbar, dass die Luftbrücken 30 mit einem Werkstoff mit schlechter magnetischer Leitfähigkeit gefüllt sind. Die Luftbrücken 30 hindern den magnetischen Fluss daran, einen Rückschluss mit dem magnetischen Fluss mit anderer Orientierung zu bilden. Der magnetische Fluss soll in Richtung der Luftbrücken 30 gezwungen werden.
9 zeigt eine Draufsicht auf eine mögliche Ausführungsform der Befestigung des V-förmigen Segments 9 im Rotorgrundkörper 6 des Rotors 1. Das Segment 9 hat bei dieser Ausführungsform einen Fortsatz 20 ausgebildet, der in die Struktur 16 am Grund 18 der Aufnahme 8 reicht. Die Struktur 16 hat eine Vertiefung 22 ausgebildet, die die Form des Fortsatzes 20 besitzt. Das mit Kleber 14 fixierte Segment 9 liegt vollflächig an den beiden Permanentmagneten 4 an und wirkt formschlüssig mit der Vertiefung 22 am Grund 18 der Aufnahme 8 des Rotorgrundkörpers 6 zusammen. Da sowohl die Permanentmagnete 4 als auch die Vertiefung 22 am Grund 18 der Aufnahme 8 den Kleber 14 tragen, wird dadurch das Segment 9 dauerhaft in der Aufnahme 8 fixiert.
10 zeigt eine Seitenansicht eines Teils des Rotorgrundkörpers 6 und der Klebestellen zur Montage des V-förmigen Segments 6 aus 7 am Rotorgrundkörper 6. Die Vertiefung 22 ist dabei zumindest beidseits mit Kleber 14 versehen. Der Fortsatz 20 des Segments 9 ist damit dauerhaft in der Vertiefung 22 des Rotorgrundkörpers 6 fixiert. Der Kleber 14 erstreckt sich über die Breite B des Rotorgrundkörpers 6 bzw- Rotors 1.
11 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere mögliche Ausführungsform des V-förmigen Segments 9 und dessen Befestigung am Rotorgrundkörper 6. Das Segment 9 hat bei dieser Ausführungsform ebenfalls einen Fortsatz 20 ausgebildet, der in die Struktur 16 am Grund 18 der Aufnahme 8 reicht. Der Fortsatz 20 hat an einem freien Ende 23 eine Verbreiterung 24 im Vergleich zum Fortsatz 20 ausgebildet Die Struktur 16 hat eine Vertiefung 22 mit einer Verbreiterung 28, die die Form der Verbreiterung 24 des Fortsatzes 20 besitzt. Mit einem Kleber 14 wird das Segment 9 im Rotorgrundkörper 6 fixiert, wobei die Verbreiterung 24 des Fortsatzes 20 und die Verbreiterung 28 der Vertiefung 22 formschlüssig zusammenwirken.
12 zeigt eine Seitenansicht eines Teils des Rotorgrundkörpers 6 und des Klebers 14 zur Montage des V-förmigen Segments 9 aus 9 am Rotorgrundkörper 6. Wie aus der 9 zu erkennen ist, hintergreift die Verbreiterung 24 des Fortsatzes 20 die Verbreiterung 28 der Struktur 16 des Rotorgrundkörpers 6. In der Seitenansicht ist ein Teil des Klebers 14 zu erkennen, der in der Verbreiterung 28 der Struktur 16 des Rotorgrundkörpers 6 angebracht ist.
Es wird angenommen, dass die vorliegende Offenbarung und viele der darin erwähnten Vorteile durch die vorhergehende Beschreibung verständlich werden. Es ist offensichtlich, dass verschiedene Änderungen in Form, Konstruktion und Anordnung der Bauteile durchgeführt werden können, ohne von dem offenbarten Gegenstand abzuweichen. Die beschriebene Form ist lediglich erklärend, und es ist die Absicht der beigefügten Ansprüche, solche Änderungen zu umfassen und einzuschließen. Dementsprechend sollte der Umfang der Erfindung nur durch die beigefügten Ansprüche beschränkt sein.
Bezugszeichenliste

1: Rotor
2: Rotorblechstapel
4: Permanentmagnet
6: Rotorgrundkörper
8: Aufnahme
81, 82, ..., 8N: Aufnahme
9: Segment
91, 92, ..., 9N: Segment
10: Rotorblech
12: Anlagefläche
13: Anschlag
14: Kleber
16: Struktur
18: Grund
20: Fortsatz
22: Vertiefung
23: freies Ende
24: Verbreiterung
28: Verbreiterung
30: Luftbrücke
41: Südpol
42: Nordpol
43: Südpolbereich
44: Nordpolbereich
A: Achse
B: Breite
R: radiale Richtung
S: Symmetrieachse
U: Umfang

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011018619 A1 [0003]
DE 102008032844 A1 [0004]
DE 102017214309 A1 [0005]
DE 202009007544 U1 [0006]

Claims

Rotor (1) für eine elektrische Maschine, der aus einem Rotorblechstapel (2) aus mehreren Rotorblechen (10) besteht, wobei der Rotorblechstapel (2) eine Vielzahl von Permanentmagneten (4) haltert; dadurch gekennzeichnet, - dass ein Rotorgrundkörper (6) aus einer Vielzahl von gestapelten Blechen (10) besteht und am Umfang (U) mehrere Aufnahmen (8) ausgeformt hat; - dass jede Aufnahme (8) zwei gegenüberliegende Anlageflächen (12) für jeweils mindestens einen Permanentmagneten (4) ausgebildet hat; und - in jeder Aufnahme (8) mindestens ein Segment (9, 9₁, 9₂, ..., 9_N) montiert und mit den Permanentmagneten (4) und der Aufnahme (8) permanent verbunden ist und somit die Permanentmagnete (4) in der Aufnahme (8) sichert.
Rotor (1) nach Anspruch 1, wobei die Aufnahme (8) in radialer Richtung (R) geöffnet ist und jedes Segment (9), das alleine in der Aufnahme (8) montiert ist, ebenfalls an Form der Aufnahme angepasst ist oder jedes in der Aufnahme (8) montierte Segment (9₁, 9₂, ..., 9_N) ebenfalls eine in radialer Richtung (R) geöffnete Aufnahme (8₁, 8₂, ..., 8_N) ausgebildet hat, in der ein an die Form der Aufnahme angepasstes Segment (9, 9₁, 9₂, ..., 9_N) sitzt
Rotor (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei an den beiden gegenüberliegenden Anlageflächen (12) einer jeden Aufnahme (8) oder den Aufnahmen (8, 8₁, 8₂, ..., 8_N) der Segmente (9, 9₁, 9₂, ..., 9_N) der mindestens eine Permanentmagnet (4) mit einem Kleber (14) befestigt ist.
Rotor (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jedes Segment (9, 9₁, 9₂, ..., 9_N) in jeder Aufnahme (8, 8₁, 8₂, ..., 8_N) mit den Permanentmagneten (4) oder mit den Permanentmagneten (4) und mit mindestens einer Struktur (16) des Rotorgrundkörpers (6) verbunden ist.
Rotor (1) nach Anspruch 4, wobei die Permanentmagnete (4) oder die Permanentmagnete (4) und die mindestens eine Struktur (16) des Rotorgrundkörpers (6) zur Befestigung des mindestens einen Segments (9, 9₁, 9₂, ..., 9_N) mit einem Kleber (14) versehen sind.
Rotor (1) nach Anspruch 5, wobei die Struktur (16) am Grund (18) der Aufnahme (8) erhaben und V-förmig ist und mit dem Segment (9) formschlüssig zusammenwirkt.
Rotor (1) nach Anspruch 5, wobei die Struktur (16) am Grund (18) der Aufnahme (8) eine Vertiefung (22) ist, in die ein Fortsatz (20) des Segments (9) reicht und mit der die Vertiefung (22) formschlüssig zusammenwirkt und mit dieser über einen Kleber (14) verbunden ist.
Rotor (1) nach Anspruch 7, wobei der Fortsatz (20) an einem freien Ende (23) eine Verbreiterung (24) ausgebildet hat, die mit einer Verbreiterung (28) der Vertiefung (22) formschlüssig zusammenwirkt.
Verfahren zur Herstellung eines Rotors (1) für eine elektrischen Maschine, umfassend die folgenden Schritte: - dass auf zwei geneigte und gegenüberliegende Anlageflächen (12) einer jeden Aufnahme (8, 8₁, 8₂, ..., 8_N) ein Kleber (14) aufgebracht wird; - dass jeweils mindestens ein Permanentmagnet (4) auf jede der Anlageflächen (12) und gegen einen Anschlag (13) positioniert wird; - dass ein Kleber (14) zumindest auf eine Seite der Permanentmagnete (4), die von der Anlagefläche (12) abgewandt ist aufgetragen wird; und - dass mindestens je ein Segment (9, 9₁, 9₂, ..., 9_N) in jeder der Aufnahmen (8, 8₁, 8₂, ..., 8_N) positioniert wird, so dass dieses vollflächig mit den beiden Permanentmagneten (4) zusammenwirkt.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei jedes Segment (9, 9₁, 9₂, ..., 9_N) derart in jeder Aufnahme (8, 8₁, 8₂, ..., 8_N) des Rotorgrundkörpers (6) positioniert wird, dass am Grund (18) des Rotorgrundkörpers (6) und am Umfang (U) des Rotors (1) zwischen dem Rotorgrundkörper (6) und dem Segment (9) Luftbrücken (30) ausgebildet werden.