DE102021209396A1

DE102021209396A1 - Rotor for an electric motor

Info

Publication number: DE102021209396A1
Application number: DE102021209396.5A
Authority: DE
Inventors: Jochen Dehn; Sandro Fischer
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2021-05-20
Filing date: 2021-08-26
Publication date: 2022-11-24

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rotor (2) für einen Elektromotor, aufweisend einen Rotorkörper (4) mit einem zylindrischen Rotorpaket (6) und mit einer Anzahl von Oberflächenmagneten (16), welche an einer Mantelfläche (12) des Rotorpakets (6) als Rotorpole verteilt angeordnet sind, und welche eine bortlaibförmige Querschnittsform mit einer zum Außenumfang orientierten konvexen Wölbung (40) aufweisen, und eine manschettenartige Schutzhülse (36), welche auf den Außenumfang des Rotorkörpers (4) aufgesetzt ist, wobei die Schutzhülse (36) zumindest an einer Stirnseite einen Bördelkragen (44) aufweist, welcher form- und/oder kraftschlüssig in die radial eingezogenen Bereiche (42) zwischen den Wölbungen (40) von tangential benachbarten Oberflächenmagneten (16) hinein umgeformt ist.The invention relates to a rotor (2) for an electric motor, having a rotor body (4) with a cylindrical rotor stack (6) and with a number of surface magnets (16) which are distributed as rotor poles on a lateral surface (12) of the rotor stack (6). are arranged and which have a cross-sectional shape in the form of a loaf of bread with a convex curvature (40) oriented towards the outer circumference, and a sleeve-like protective sleeve (36) which is placed on the outer circumference of the rotor body (4), the protective sleeve (36) being at least on one end face has a flared collar (44) which is shaped positively and/or non-positively into the radially constricted areas (42) between the bulges (40) of tangentially adjacent surface magnets (16).

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotor für einen Elektromotor, aufweisend einen Rotorkörper mit einem zylindrischen Rotorpaket und mit einer Anzahl von Oberflächenmagneten, und eine manschettenartige Schutzhülse, welche auf den Außenumfang des Rotorkörpers aufgesetzt ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Rotors, und einen Elektromotor mit einem derartigen Rotor.The invention relates to a rotor for an electric motor, having a rotor body with a cylindrical rotor core and with a number of surface magnets, and a sleeve-like protective sleeve which is placed on the outer circumference of the rotor body. The invention also relates to a method and a device for producing such a rotor, and an electric motor with such a rotor.

In einem modernen Kraftfahrzeug werden Elektromotoren in vielfältiger Weise als Antriebe für unterschiedliche Stellelemente eingesetzt. Elektromotoren werden beispielsweise als Fensterheber-, Schiebedach- oder Sitzverstellantriebe, als Lenkungsantriebe (EPS, Electrical Power Steering), als Kühlerlüfterantriebe oder als Getriebeaktuatoren eingesetzt. Derartige Elektromotoren müssen eine relativ hohe Drehmoment- oder Leistungsdichte aufweisen, und auch bei hohen Temperaturen betriebssicher sein.In a modern motor vehicle, electric motors are used in a variety of ways as drives for different control elements. Electric motors are used, for example, as power windows, sunroofs or seat adjustment drives, as steering drives (EPS, Electrical Power Steering), as cooler fan drives or as gear actuators. Such electric motors have to have a relatively high torque or power density and be operationally reliable even at high temperatures.

Ein Elektromotor als Energiewandler elektrischer Energie in mechanische Energie umfasst einen Stator, welcher das feststehende Motorteil bildet, und einen Rotor, welcher das sich bewegende Motorteil bildet. Bei einem Innenläufermotor ist der Stator üblicherweise mit einem Statorjoch versehen, an dem radial zur Mitte, dies bedeutet sternförmig nach innen, ragende Statorzähne angeordnet sind, deren dem Rotor zugewandten Freienden den so genannten Polschuh bilden.An electric motor as an energy converter of electrical energy into mechanical energy comprises a stator, which forms the stationary motor part, and a rotor, which forms the moving motor part. In the case of an internal rotor motor, the stator is usually provided with a stator yoke on which are arranged radially to the center, ie star-shaped inwards, protruding stator teeth whose free ends facing the rotor form the so-called pole shoe.

Ein insbesondere bürstenloser Elektromotor als elektrische (Drehstrom-)Maschine weist üblicherweise einen mit einer Feld- oder Statorwicklung versehenen Stator auf, welcher koaxial zu einem Rotor mit einem oder mehreren Permanentmagneten angeordnet ist.An in particular brushless electric motor as an electric (three-phase) machine usually has a stator which is provided with a field winding or stator winding and is arranged coaxially to a rotor with one or more permanent magnets.

Der Rotor weist in der Regel einen Rotorkörper mit einem zylindrischen, stanzpaketierten (Rotor-)Blechpaket als zentrales Rotorpaket auf. Das Rotorpaket ist hierbei beispielsweise wellenfest mit einer Motorwelle des Elektromotors gefügt. Das Rotorpaket weist beispielsweise Aufnahmen auf, in welche die Permanentmagnete eingepresst sind. Alternativ ist es beispielsweise ebenso denkbar, dass die Permanentmagnete als Oberflächenmagnete an einem Außenumfang einer Mantelfläche des Rotorpakets befestigt oder gehalten sind. Zu diesem Zwecke ist es beispielsweise denkbar, dass die Oberflächenmagnete stoffschlüssig, insbesondere mittels eines Klebers oder Epoxids, an die Mantelfläche gefügt sind. Ebenso denkbar sind Haltevorrichtungen zur stoffschlussfreien Befestigung und/oder Halterung der Oberflächenmagnete an der Mantelfläche.The rotor generally has a rotor body with a cylindrical, stamped stacked (rotor) laminated core as the central rotor stack. The rotor assembly is here, for example, joined to a motor shaft of the electric motor so that it is fixed to the shaft. The rotor stack has, for example, receptacles into which the permanent magnets are pressed. Alternatively, it is also conceivable, for example, for the permanent magnets to be fastened or held as surface magnets on an outer circumference of a lateral surface of the rotor core. For this purpose, it is conceivable, for example, for the surface magnets to be joined to the lateral surface in a materially bonded manner, in particular by means of an adhesive or epoxy. Also conceivable are holding devices for the non-material connection fastening and/or holding of the surface magnets on the lateral surface.

Die Oberflächenmagnete weisen hierbei herkömmlicherweise eine brotlaibförmige Querschnittsform auf. Mit anderen Worten sind die Permanentmagnete des Rotors als oberflächenmontierte Brotlaibmagnete ausgeführt. Unter einer brotlaibförmigen Querschnittsform ist hier und im Folgenden insbesondere die Form eines Kasten-Brotlaibs mit einer Rechteckform, bei welcher eine der Langseiten konvex nach außen gewölbt ausgebildet ist, zu verstehen. Aufgrund der Wölbungen der Oberflächenmagnete weist der Außenumfang des Rotorkörpers keine kreisrunde Form auf.The surface magnets conventionally have a cross-sectional shape in the shape of a loaf of bread. In other words, the permanent magnets of the rotor are designed as surface-mounted bread loaf magnets. A cross-sectional shape in the shape of a loaf of bread is to be understood here and in the following in particular as the shape of a box loaf of rectangular shape, in which one of the long sides is convexly curved outwards. Due to the curvature of the surface magnets, the outer circumference of the rotor body does not have a circular shape.

Im Betrieb des Elektromotors wirken in Folge der hohen Drehzahlen große Fliehkräfte auf die Oberflächenmagnete des Rotors, wodurch die Gefahr eines unerwünschten Lösens der Oberflächenmagnete von der Mantelfläche zunimmt. Um zu verhindern, dass sich ein Oberflächenmagnet von der Mantelfläche löst und in einem Spaltbereich zwischen dem Rotor und dem Stator den Elektromotor blockiert, ist in der Regel eine manschettenartige Schutzhülse (Schutzrohr) als Schleuderschutz auf den Rotorkörper aufgesetzt.During operation of the electric motor, due to the high speeds, large centrifugal forces act on the surface magnets of the rotor, which increases the risk of the surface magnets becoming undesirably detached from the lateral surface. In order to prevent a surface magnet from detaching from the lateral surface and blocking the electric motor in a gap area between the rotor and the stator, a sleeve-like protective sleeve (protective tube) is usually placed on the rotor body to protect it from being thrown.

Typischerweise wird ein Rand der Schutzhülse zur Befestigung an dem Rotorkörper hierbei umlaufend radial einwärtsgebogen (gebördelt), so dass der Rotorkörper stirnseitig von der Schutzhülse axial übergriffen ist. Die Umformung oder Bördelung erfolgt hierbei beispielsweise mittels Rollieren oder durch Pressen.Typically, an edge of the protective sleeve is bent radially inward (crimped) all the way around for attachment to the rotor body, so that the rotor body is axially overlapped at the end face by the protective sleeve. The forming or flanging is done here, for example, by rolling or by pressing.

Beim Rollieren oder Walzen wird das Material der Schutzhülse umlaufend verformt. Da die zu verformende Hülse aufgrund der Wölbungen der Oberflächenmagnete nicht vollständig rund vom Rotorpaket gegen gehalten wird, kommt es vor, dass das Material der Schutzhülse im Zuge des Rollierens teilweise einschnürt, wodurch es zu einer Rissbildung und einer damit einhergehenden Reduzierung der mechanischen Stabilität der Schutzhülse kommen kann.During burnishing or rolling, the material of the protective sleeve is deformed all around. Since the sleeve to be deformed is not held completely round by the rotor stack due to the curvature of the surface magnets, it can happen that the material of the protective sleeve partially constricts during the rolling process, which leads to the formation of cracks and an associated reduction in the mechanical stability of the protective sleeve can come.

Beim Pressen wird ein rundes Werkzeug von oben stirnseitig gegen die Schutzhülse beziehungsweise den Rotorkörper gepresst. Dabei sind vergleichsweise große Kräfte notwendig, so dass es aufgrund der resultierenden mechanischen (Druck-)Spannungen zu einem Bulken, also zu Stauchungen, Wölbungen oder Bombierungen der Schutzhülse, kommen kann, wodurch das Material der Schutzhülse radial in den Luftspalt zwischen Rotor und Stator wandert.During pressing, a round tool is pressed from above against the protective sleeve or the rotor body. Comparatively large forces are required here, so that the resulting mechanical (compressive) stresses can lead to bulking, i.e. compression, bulging or cambering of the protective sleeve, as a result of which the material of the protective sleeve migrates radially into the air gap between the rotor and stator .

Aus der DE 10 2019 205 993 A1 ist eine Schutzhülse für einen Rotor bekannt, welche einen Bördelkragen aufweist, welcher zur Befestigung an dem Rotorkörper stirnseitig gebördelt wird. Der Bördelkragen weist hierbei mehrere tangential und axial verlaufende Aussparungen auf, mittels welcher die beim Bördeln auftretenden Spannungen reduziert werden.From the DE 10 2019 205 993 A1 a protective sleeve for a rotor is known, which has a flanged collar which is flanged on the front side for attachment to the rotor body. The flanged collar here has several tangential and axial running recesses, by means of which the stresses occurring during flanging can be reduced.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen besonders geeigneten Rotor für einen Elektromotor sowie einen entsprechenden Elektromotor anzugeben. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein besonders geeignetes Verfahren sowie eine besonders geeignete Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Rotors anzugeben. Insbesondere soll eine kostengünstige und aufwand reduzierte Montage des Rotors ermöglicht werden, bei welcher die notwendigen Montagekräfte reduziert sind.The invention is based on the object of specifying a particularly suitable rotor for an electric motor and a corresponding electric motor. The invention is also based on the object of specifying a particularly suitable method and a particularly suitable device for producing such a rotor. In particular, a cost-effective and effort-reduced assembly of the rotor should be made possible, in which the necessary assembly forces are reduced.

Hinsichtlich des Rotors wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 3 sowie hinsichtlich der Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 und hinsichtlich des Elektromotors mit den Merkmalen des Anspruchs 10 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.With regard to the rotor, the object is achieved with the features of claim 1 and with regard to the method with the features of claim 3 and with regard to the device with the features of claim 6 and with regard to the electric motor with the features of claim 10. Advantageous refinements and developments are the subject of the dependent claims.

Der erfindungsgemäße Rotor ist für einen Elektromotor, insbesondere für einen als SPM-Motor (Surface Permanent Magnet) ausgeführten Innenläufer eines Kraftfahrzeugs, geeignet und eingerichtet. Mit anderen Worten ist der erfindungsgemäße Rotor insbesondere also ein SPM-Rotor ausgebildet.The rotor according to the invention is suitable and set up for an electric motor, in particular for an internal rotor of a motor vehicle designed as an SPM motor (Surface Permanent Magnet). In other words, the rotor according to the invention is in particular an SPM rotor.

Der Rotor weist hierbei einen Rotorkörper auf, welcher mit einer Motorwelle wellenfest fügbar oder gefügt ist. Der Rotorkörper weist ein zylindrisches Rotorpaket auf, welches beispielsweise als ein stanzpaketiertes Blechpaket (Rotorblechpaket) mit einer Anzahl von entlang einer Axialrichtung gestapelten Rotorblechen ausgebildet ist. An dem Außenumfang einer Mantelfläche des Rotorpakets ist eine Anzahl von permanentmagnetischen Oberflächenmagnete als Rotor- oder Polmagnete verteilt angeordnet. Die Oberflächenmagnete weisen hierbei eine bortlaibförmige Querschnittsform mit einer zum Außenumfang orientierten konvexen Wölbung auf. Das Rotorpaket weist hierbei insbesondere eine gleichseitige polygonale oder mehreckige Grundfläche auf, sodass die Mantelfläche entlang einer Tangential- oder Azimutalrichtung, also entlang des Außenumfangs, eine Anzahl von gleichflächigen Anlageflächen für die Oberflächenmagnete aufweist.In this case, the rotor has a rotor body which can be joined or joined to a motor shaft so that it is fixed to the shaft. The rotor body has a cylindrical rotor stack, which is designed, for example, as a stamped stacked laminated core (rotor stack) with a number of rotor laminations stacked along an axial direction. A number of permanent-magnetic surface magnets are distributed as rotor magnets or pole magnets on the outer circumference of a lateral surface of the rotor stack. The surface magnets here have a loaf-shaped cross-section with a convex curvature oriented towards the outer circumference. In this case, the rotor stack has in particular an equilateral polygonal or multi-cornered base area, so that the jacket surface has a number of contact surfaces for the surface magnets with the same surface area along a tangential or azimuthal direction, ie along the outer circumference.

Zum Schleuderschutz der Oberflächenmagnete ist eine manschettenartige Schutzhülse auf den Außenumfang des Rotorkörpers aufgesetzt. Erfindungsgemäß weist die Schutzhülse zumindest an einer Stirnseite einen Bördelkragen auf, welcher form- und/oder kraftschlüssig in die radial eingezogenen Bereiche oder Flanken zwischen den Wölbungen von tangential benachbarten Oberflächenmagneten hinein umgeformt ist. Dadurch ist ein besonders geeigneter Rotor realisiert.To protect the surface magnets from being thrown, a sleeve-like protective sleeve is placed on the outer circumference of the rotor body. According to the invention, the protective sleeve has a flared collar on at least one end face, which is shaped positively and/or non-positively into the radially constricted areas or flanks between the bulges of tangentially adjacent surface magnets. As a result, a particularly suitable rotor is realized.

Erfindungsgemäß wird somit der Raum zwischen den Oberflächenmagneten zur Befestigung des Schutzhülse am Rotorkörper genutzt. Da in diesen Bereichen der Abstand zwischen dem Rotorköper und einem umliegenden Stator größer als im Bereich der Wölbungen (beziehungsweise deren Scheitelpunkte) ist, stellt ein aufgrund der Umformung bulkendes (gestauchtes, gewölbtes, bombiertes) Material der Schutzhülse keine Beeinträchtigung des Luftspalts beziehungsweise Elektromotors dar.According to the invention, the space between the surface magnets is used to attach the protective sleeve to the rotor body. Since the distance between the rotor body and a surrounding stator is greater in these areas than in the area of the bulges (or their crests), a material of the protective sleeve that is bulky (compressed, curved, cambered) due to the deformation does not impair the air gap or the electric motor.

Im Gegensatz zum Stand der Technik wird der stirnseitige Bördelrand oder Bördelkragen der Schutzhülse somit nicht vollständig umlaufend umgeformt, sondern lediglich an den zwischen den Wölbungen angeordneten Stellen. Erfindungsgemäß wird somit die nicht kreisrunde Außenumfangsform des Rotorkörpers zur Befestigung der Schutzhülse genutzt.In contrast to the prior art, the beaded edge or beaded collar on the end face of the protective sleeve is not deformed all the way around, but only at the points arranged between the bulges. According to the invention, the non-circular outer peripheral shape of the rotor body is used to attach the protective sleeve.

Die Konjunktion „und/oder“ ist hier und im Folgenden derart zu verstehen, dass die mittels dieser Konjunktion verknüpften Merkmale sowohl gemeinsam als auch als Alternativen zueinander ausgebildet sein können.The conjunction “and/or” is to be understood here and in the following in such a way that the features linked by means of this conjunction can be designed both together and as alternatives to one another.

Unter einem „Formschluss“ oder einer „formschlüssigen Verbindung“ zwischen wenigstens zwei miteinander verbundenen Teilen wird hier und im Folgenden insbesondere verstanden, dass der Zusammenhalt der miteinander verbundenen Teile zumindest in einer Richtung durch ein unmittelbares Ineinandergreifen von Konturen der Teile selbst oder durch ein mittelbares Ineinandergreifen über ein zusätzliches Verbindungsteil erfolgt. Das „Sperren“ einer gegenseitigen Bewegung in dieser Richtung erfolgt also formbedingt.A "positive fit" or a "positive connection" between at least two parts connected to one another is understood here and in the following in particular to mean that the parts connected to one another are held together at least in one direction by a direct interlocking of contours of the parts themselves or by an indirect interlocking via an additional connection part. The "blocking" of a mutual movement in this direction is therefore due to the shape.

Unter einem „Kraftschluss“ oder einer „kraftschlüssigen Verbindung“ zwischen wenigstens zwei miteinander verbundenen Teilen wird hier und im Folgenden insbesondere verstanden, dass die miteinander verbundenen Teile aufgrund einer zwischen ihnen wirkenden Reibkraft gegen ein Abgleiten aneinander gehindert sind. Fehlt eine diese Reibkraft hervorrufende „Verbindungskraft“ (dies bedeutet diejenige Kraft, welche die Teile gegeneinanderdrückt, beispielsweise eine Schraubenkraft oder die Gewichtskraft selbst), kann die kraftschlüssige Verbindung nicht aufrechterhalten und somit gelöst werden.A “positive connection” or a “positive connection” between at least two parts connected to one another is understood here and in the following in particular to mean that the parts connected to one another are prevented from sliding off one another due to a frictional force acting between them. If there is no "connection force" that causes this frictional force (this means the force that presses the parts against each other, for example a screw force or the force of weight itself), the non-positive connection cannot be maintained and can therefore be released.

Unter „axial“ oder einer „Axialrichtung“ wird hier und im Folgenden insbesondere eine Richtung parallel (koaxial) zur Drehachse des Elektromotors, also senkrecht zu den Stirnseiten des Rotors verstanden. Entsprechend wird hier und im Folgenden unter „radial“ oder einer „Radialrichtung“ insbesondere eine senkrecht (quer) zur Drehachse des Elektromotors orientierte Richtung entlang eines Radius des Rotors beziehungsweise des Elektromotors verstanden. Unter „tangential“ oder einer „Tangentialrichtung“ wird hier und im Folgenden insbesondere eine Richtung entlang des Umfangs des Rotors (Umfangsrichtung, Azimutalrichtung), also eine Richtung senkrecht zur Axialrichtung und zur Radialrichtung, verstanden.Here and in the following, "axial" or an "axial direction" means in particular a direction parallel (coaxial) to the axis of rotation of the electric motor, so understood perpendicular to the end faces of the rotor. Correspondingly, here and below, “radial” or a “radial direction” is understood to mean, in particular, a direction oriented perpendicularly (transversely) to the axis of rotation of the electric motor along a radius of the rotor or of the electric motor. Here and in the following, “tangential” or a “tangential direction” means in particular a direction along the circumference of the rotor (circumferential direction, azimuthal direction), ie a direction perpendicular to the axial direction and to the radial direction.

In einer vorteilhaften Ausführung weist der Rotorkörper eine stirnseitig auf das Rotorpaket aufgesetzte Haltevorrichtung zur stoffschlussfreien Befestigung und/oder Halterung der Oberflächenmagnete an der Mantelfläche des Rotorpakets auf. Die Wölbungen der Oberflächenmagnete stehen hierbei dem Außenumfang der Haltevorrichtung radial über. Mit anderen Worten bilden die Wölbungen der Oberflächenmagnete die radial äußersten Punkte des Rotorkörpers. Da die Haltevorrichtung somit etwas kleiner ist, und in dem Bereichen zwischen den Wölbungen auch kein Magnet in axialer Richtung liegt, kann das Material der Schutzhülse im Zuge der Umformung auch nach unten, also axial weg von der umgeformten Stirnseite, in den freien Bereich verdrängt werden, was zu einem geringeren Bulken des Materials in radialer Richtung führt. Dadurch schmiegt sich die Schutzhülse besonders bauraumkompakt an den Rotorkörper 4 an, so dass im Einbauzustand ein möglichst gleichmäßiger Luftspalt zwischen dem Rotor und dem Stator realisiert ist.In an advantageous embodiment, the rotor body has a holding device, which is placed on the end face of the rotor core, for fastening and/or holding the surface magnets without a material bond on the lateral surface of the rotor core. The bulges of the surface magnets protrude radially from the outer circumference of the holding device. In other words, the bulges of the surface magnets form the radially outermost points of the rotor body. Since the holding device is therefore somewhat smaller and there is no magnet in the axial direction in the areas between the bulges, the material of the protective sleeve can also be displaced downwards in the course of the forming, i.e. axially away from the formed end face into the free area , resulting in less bulking of the material in the radial direction. As a result, the protective sleeve nestles against the rotor body 4 in a particularly compact manner, so that in the installed state an air gap that is as uniform as possible is realized between the rotor and the stator.

Unter einem „Stoffschluss“ oder einer „stoffschlüssigen Verbindung“ zwischen wenigstens zwei miteinander verbundenen Teilen wird hier und im Folgenden insbesondere verstanden, dass die miteinander verbundenen Teile an Ihren Kontaktflächen durch stoffliche Vereinigung oder Vernetzung (beispielsweise aufgrund von atomaren oder molekularen Bindungskräften) gegebenenfalls unter Wirkung eines Zusatzstoffs zusammengehalten werden. Entsprechend bedeutet „stoffschlussfrei“ insbesondere, dass bei der Befestigung der Oberflächenmagnete kein Stoffschluss zwischen den Oberflächenmagneten und der Mantelfläche vorliegt. Die Oberflächenmagnete sind also lediglich form- und/oder kraftschlüssig mittels der Haltevorrichtung an dem Rotorpaket befestigt.A "material connection" or a "material connection" between at least two parts connected to one another is understood here and in the following in particular to mean that the parts connected to one another are possibly under the effect of their contact surfaces through material union or crosslinking (e.g. due to atomic or molecular bonding forces). an additive are held together. Correspondingly, "free of material bonding" means in particular that there is no material bonding between the surface magnets and the outer surface when the surface magnets are attached. The surface magnets are therefore only fastened to the rotor core in a positive and/or non-positive manner by means of the holding device.

Die Haltevorrichtung weist beispielsweise zwei einteilige, also einstückige oder monolithische, Halteringe (Isolationsscheiben) auf, welche an den gegenüberliegenden Stirnseiten des Rotorpakets angeordnet sind. Die beispielsweise als Spritzgussteile ausgeführten Halteringe weisen hierbei jeweils einen kreisringförmigen Ringkörper mit radial außenseitigen, axial in Richtung des Rotorpakets emporstehenden, Haltekonturen auf.The holding device has, for example, two one-piece, that is to say one-piece or monolithic, holding rings (isolation disks) which are arranged on the opposite end faces of the rotor stack. The retaining rings, which are embodied, for example, as injection-molded parts, each have an annular ring body with retaining contours on the outside radially and protruding axially in the direction of the rotor core.

Die Halteringe sind hierbei insbesondere aus einem glasfaserverstärkten Kunststoffmaterial, beispielsweise aus einem Polyamid (PA), insbesondere PA 6.6 GF30, oder aus einem Polyphenylensulfid (PPS), insbesondere PPS GF30, oder einem Polyoxymethylen (POM), insbesondere POM GF30, hergestellt. Die Abkürzung GF30 steht hierbei für einen Glasfaseranteil von 30%.The retaining rings are in particular made of a glass fiber reinforced plastic material, for example a polyamide (PA), in particular PA 6.6 GF30, or a polyphenylene sulfide (PPS), in particular PPS GF30, or a polyoxymethylene (POM), in particular POM GF30. The abbreviation GF30 stands for a glass fiber content of 30%.

Die Haltekonturen sind derart ausgestaltet, dass sie radial und tangential formschlüssig zwischen die Oberflächenmagnete eingreifen. Dadurch sind die Oberflächenmagnete entlang der Radial- und Tangentialrichtung stoffschlussfrei an der Mantelfläche gehalten. Zur axialen Fixierung der Oberflächenmagnete ist es beispielsweise vorgesehen, dass die Oberflächenmagnete axial zwischen den beiden Halteringen eingefasst sind. Hierzu sind die Oberflächenmagnete zumindest abschnittsweise mittels der Ringkörper radial überdeckt. Insbesondere ist somit ein axialer Formschluss zwischen den Halteringen realisiert.The holding contours are designed in such a way that they interlock radially and tangentially between the surface magnets. As a result, the surface magnets are held on the lateral surface without a material bond along the radial and tangential direction. For the axial fixation of the surface magnets, it is provided, for example, that the surface magnets are enclosed axially between the two retaining rings. For this purpose, the surface magnets are radially covered at least in sections by means of the ring bodies. In particular, an axial form fit between the retaining rings is thus realized.

Somit ist die zur Halterung und/oder Befestigung der Oberflächenmagnete notwendige Geometrie lediglich an der Haltevorrichtung vorgesehen, wodurch das Rotorpaket eine geometrisch besonders einfache Formgebung aufweisen kann. Insbesondere weist das Rotorpaket an der Mantelfläche keine zusätzlichen Aufnahmen oder Konturen beziehungsweise Fortsätze auf, wodurch die Rotorbleche und somit das Rotorpaket besonders einfach und kostengünstig herstellbar sind. Des Weiteren werden durch die Anordnung der Permanentmagnete an der Mantelfläche die Magnetfeldlinien der Permanentmagnete innerhalb des Rotorpakets nicht gestört.Thus, the geometry required for holding and/or fastening the surface magnets is only provided on the holding device, as a result of which the rotor stack can have a geometrically particularly simple shape. In particular, the rotor core does not have any additional receptacles or contours or extensions on the lateral surface, as a result of which the rotor laminations and thus the rotor core can be produced in a particularly simple and cost-effective manner. Furthermore, the magnetic field lines of the permanent magnets within the rotor stack are not disturbed by the arrangement of the permanent magnets on the lateral surface.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist zur Herstellung eines vorstehend beschriebenen Rotors vorgesehen, sowie dafür geeignet und ausgestaltet. Dabei gelten die Ausführungen im Zusammenhang mit dem Rotor sinngemäß auch für das Verfahren und umgekehrt.The method according to the invention is intended for the production of a rotor described above, and is suitable and designed for this. The explanations in connection with the rotor also apply to the method and vice versa.

Sofern nachfolgend Verfahrensschritte beschrieben werden, ergeben sich vorteilhafte Ausgestaltungen für die Vorrichtung insbesondere dadurch, dass diese ausgebildet ist, einen oder mehrere dieser Verfahrensschritte auszuführen.Insofar as method steps are described below, advantageous configurations for the device result in particular from the fact that it is designed to carry out one or more of these method steps.

Verfahrensgemäß werden ein Rotorkörper und eine Schutzhülse bereitgestellt. Die manschettenartige Schutzhülse ist hierbei beispielsweise im Wesentlichen topfförmig ausgestaltet. Dies bedeutet, dass die Schutzhülse einen (Hülsen-)Boden als stirnseitige Anlagefläche für den Rotorkörper aufweist. Der Boden beziehungsweise die Anlagefläche weist beispielsweise eine zentrale Aussparung als Durchführöffnung für eine Motorwelle auf. Ein der Anlagefläche gegenüberliegender stirnseitiger Bereich der Schutzhülse ist als ein Bördelkragen der Schutzhülse ausgestaltet, und wird nach einem Einsetzen des Rotorkörpers in die Schutzhülse form- und/oder kraftschlüssig in die radial eingezogenen Bereiche zwischen den Wölbungen der tangential benachbarten Oberflächenmagnete hinein umgeformt, verstemmt oder gebördelt. Dies bedeutet, dass die Montagekräfte zum Fügen der Schutzhülse mit dem Rotorkörper gezielt in die Zwischenbereichen zwischen den Wölbungen eingebracht werden. Dadurch werden insbesondere im Bereich der Haltevorrichtung die benötigten Montagekräfte reduziert, und es erfolgt im Wesentlichen keine radial überstehende Verformung der Schutzhülse in den Luftspaltbereich, wodurch die Systemsicherheit bei einem Elektromotor verbessert wird. Das Verfahren ist hierbei im Wesentlichen bei allen SPM-Rotoren mit Brotlaibmagneten einsetzbar, unabhängig von der Polzahl.According to the method, a rotor body and a protective sleeve are provided. The collar-like protective sleeve is, for example, configured essentially in the shape of a pot. This means that the protective sleeve has a (sleeve) base as a face contact surface for the rotor body. The floor or the contact surface has For example, a central recess as a through-opening for a motor shaft. A face area of the protective sleeve opposite the contact surface is designed as a flared collar of the protective sleeve, and after the rotor body has been inserted into the protective sleeve, it is shaped, caulked or crimped into the radially drawn-in areas between the bulges of the tangentially adjacent surface magnets in a form-fitting and/or force-fitting manner . This means that the assembly forces for joining the protective sleeve to the rotor body are specifically introduced into the intermediate areas between the bulges. As a result, the required assembly forces are reduced, particularly in the area of the holding device, and there is essentially no radially projecting deformation of the protective sleeve into the air gap area, which improves the system reliability of an electric motor. The process can essentially be used with all SPM rotors with bread loaf magnets, regardless of the number of poles.

Im Gegensatz zum Stand der Technik erfolgt die Umformung oder Bördelung der Schutzhülse hierbei nicht mittels Rollieren oder Pressens, sondern im Wesentlichen durch ein Verstemmen in den Zwischenbereichen der Schutzhülse. Mit anderen Worten wird das Material der Schutzhülse in den Zwischenbereichen gezielt oder lokal eingeschnürt, und somit an die nicht runde Außenkontur des Rotorkörpers angeschmiegt.In contrast to the prior art, the protective sleeve is not formed or crimped by rolling or pressing, but essentially by caulking in the intermediate areas of the protective sleeve. In other words, the material of the protective sleeve is constricted in a targeted or local manner in the intermediate areas, and thus nestles against the non-round outer contour of the rotor body.

In einer geeigneten Weiterbildung weist die Schutzhülse eine stirnseitig radial aufgeweitete Fase als Einführhilfe für den Rotorkörper auf. Mit anderen Worten weist die Schutzhülse stirnseitig ein in den Luftspalt ragendes Übermaß auf, so dass der Rotorkörper trichterartig eingesetzt werden kann. Dadurch wird das Einsetzen des Rotorkörpers in die Schutzhülse vereinfacht. Der Rotorkörper wird hierbei über die Fase in die Schutzhülse eingeführt, wobei die Fase anschließend vor der Umformung des Bördelkragens mittels eines ersten Stempels radial einwärtsgebogen oder gerichtet wird. Dies bedeutet, dass der erste Stempel das in den Luftspalt ragende Übermaß der Schutzhülse radial einwärtsbiegt. Die gebogene Fase bildet hierbei beispielsweise den Bördelkragen für den anschließenden Umform- oder Bördelschritt.In a suitable development, the protective sleeve has a radially widened chamfer on the front side as an insertion aid for the rotor body. In other words, the protective sleeve has an oversize protruding into the air gap on the end face, so that the rotor body can be inserted in a funnel-like manner. This simplifies the insertion of the rotor body into the protective sleeve. The rotor body is inserted into the protective sleeve via the chamfer, with the chamfer then being bent or straightened radially inwards by means of a first punch before the flanged collar is formed. This means that the first stamp radially inwards bends the oversize of the protective sleeve protruding into the air gap. In this case, the bent bevel forms, for example, the flanged collar for the subsequent forming or flange step.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung wird der Bördelkragen im Anschluss an dessen Umformung mittels eines zweiten Stempels außenumfangsseitig an den Rotorkörper angepresst. Dies trägt dem Umstand Rechnung, dass das Material der Schutzhülse durch die Umformung beziehungsweise durch das Bördeln im Bereich der Wölbungen weggedrückt wird. Mit anderen Worten liegen die Wölbungen vor dem Umformprozess im Wesentlichen an dem Innenumfang der Schutzhülse an, wobei sich die Schutzhülse durch die Umformung von den Wölbungen abhebt. Dies bedeutet, dass sich aufgrund der Verformung der Schutzhülse ein lichter (radialer) Abstand zwischen den Wölbungen und der Schutzhülse ausbilden kann. Die Schutzhülse wird also im Bereich der Wölbungen radial in den Luftspalt verformt. Diese Verformung im Bereich der Wölbungen wird mit dem anschließenden zweiten Stempelprozess behoben, und die Schutzhülse somit im Bereich der Wölbungen wieder an die Oberflächenmagnete gedrückt oder gepresst. Dadurch wird sichergestellt, dass die Schutzhülse nicht unzulässig in den Luftspalt bulkt.In an expedient embodiment, the flanged collar is pressed onto the outer circumference of the rotor body by means of a second stamp after it has been formed. This takes into account the fact that the material of the protective sleeve is pushed away by the forming or by the flanging in the area of the bulges. In other words, before the forming process, the bulges are essentially in contact with the inner circumference of the protective sleeve, with the protective sleeve being lifted off the bulges as a result of the forming. This means that due to the deformation of the protective sleeve, a clear (radial) distance can form between the bulges and the protective sleeve. The protective sleeve is thus deformed radially into the air gap in the area of the bulges. This deformation in the area of the bulges is corrected with the subsequent second stamping process, and the protective sleeve is thus pressed or pressed against the surface magnets again in the area of the bulges. This ensures that the protective sleeve does not bulk into the air gap inadmissibly.

Die im Hinblick auf den Rotor und/oder das Verfahren angeführten Vorteile und Ausgestaltungen sind sinngemäß auch auf die nachfolgend beschriebene Vorrichtung übertragbar und umgekehrt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zur Herstellung eines vorstehend beschriebenen Rotors vorgesehen, sowie dafür geeignet und eingerichtet. Die Vorrichtung weist hierbei ein Kronenwerkzeug auf, welches dazu vorgesehen und eingerichtet ist einen Bördelkragen der Schutzhülse form- und/oder kraftschlüssig in die radial eingezogene Bereiche zwischen den Wölbungen von tangential benachbarten Oberflächenmagneten des Rotorkörpers hinein umzuformen. Die Vorrichtung weist weiterhin beispielsweise einen ersten und zweiten Stempel auf. Dadurch ist eine besonders geeignete Vorrichtung realisiert.The advantages and configurations listed with regard to the rotor and/or the method can also be transferred to the device described below and vice versa. The device according to the invention is provided for the production of a rotor described above, and is suitable and set up for this. The device has a crown tool which is provided and set up to form a flared collar of the protective sleeve in a positive and/or non-positive manner into the radially constricted areas between the bulges of tangentially adjacent surface magnets of the rotor body. The device also has, for example, a first and second punch. A particularly suitable device is thereby realized.

Das Kronenwerkzeug der Vorrichtung verformt die Schutzhülse somit nicht tangential umlaufend, sondern lediglich punktuell oder lokal an den durch die Wölbungen freigestellten Freiräumen zwischen dem Rotorkörper und der Schutzhülse.The crown tool of the device thus does not deform the protective sleeve tangentially, but only selectively or locally at the free spaces between the rotor body and the protective sleeve made free by the bulges.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung weist das Kronenwerkzeug einen zylindrischen Werkzeugkörper mit einem stirnseitigen, dem Rotor zugewandten, Kronenkranz auf. Der Kronenkranz ist hierbei zur Umformung oder Verformung des Bördelkragens ausgebildet. An den Werkzeugkörper ist weiterhin ein zentraler Fortsatz vorgesehen, welcher im Zuge der Umformung in eine Durchführöffnung des Rotorkörpers eingreift. Die Durchführöffnung des Rotorkörpers dient im Einbauzustand zur Aufnahme einer Rotor- oder Motorwelle. Der beispielsweise bolzen- oder zylinderförmige Fortsatz greif hierbei beispielsweise formschlüssig in die zentrale Durchführöffnung ein, so dass der Rotorkörper im Zuge des Umformprozesses positioniert, stabilisiert, und zentriert wird. Der Kronenkranz und der Fortsatz sind hierbei einstückig, also einteilig oder monolithisch, an den Werkzeugkörper angeformt. Der Fortsatz ist hierbei beispielsweise als ein Stift oder Zapfen des Werkzeugkörpers ausgeführt. Zur Umformung wird das Kronenwerkzeug nach Art eines Stempels stirnseitig von oben auf den mit der Schutzhülse bestückten Rotorkörper abgesenkt, wobei der Fortsatz in die Durchführöffnung eingreift, und wobei der Kronenkranz den Bördelkragen bereichsweise umformt, verstemmt, oder bördelt.In an expedient embodiment, the crown tool has a cylindrical tool body with a crown rim on the front side facing the rotor. In this case, the crown ring is designed for the reshaping or deformation of the flanged collar. A central extension is also provided on the tool body, which engages in a through-opening of the rotor body during the forming process. When installed, the through-opening of the rotor body serves to accommodate a rotor or motor shaft. The extension, for example in the form of a bolt or cylinder, engages in this case, for example, in a form-fitting manner in the central through-opening, so that the rotor body is positioned, stabilized and centered in the course of the forming process. The crown ring and the extension are in this case formed in one piece, that is to say in one piece or monolithically, on the tool body. The extension is designed here, for example, as a pin or peg of the tool body. For forming, the crown tool is placed in the manner of a stamp from above onto the tool equipped with the protective sleeve Lowered rotor body, wherein the extension engages in the through-opening, and wherein the crown ring partially deforms, caulks, or crimps the flanged collar.

In einer denkbaren Ausführung weist der Kronenkranz eine Anzahl von axial emporstehenden Kronen- oder Zinnenfortsätzen auf, welche tangential verteilt entlang des Werkezugkörperumfangs angeordnet sind. Vorzugsweise weist hierbei jeder Zinnenfortsatz eine radial nach innen gerichtete Umformnase auf, welche im Zuge des Umformprozesses den Bördelkragen umformt. Dadurch ist ein besonders geeignetes Werkzeug und somit eine besonders geeignete Vorrichtung zur Herstellung des Rotors realisiert.In a conceivable embodiment, the crown rim has a number of axially protruding crown or pinnacle extensions, which are distributed tangentially along the circumference of the tool body. In this case, each pinnacle extension preferably has a forming lug which is directed radially inwards and which forms the flanged collar in the course of the forming process. This results in a particularly suitable tool and thus a particularly suitable device for producing the rotor.

In einer bevorzugten Anwendung ist der vorstehend beschriebene Rotor Teil eines Elektromotors. Der erfindungsgemäße Elektromotor ist hierbei beispielsweise für eine Servolenkung eines Kraftfahrzeugs geeignet und eingerichtet. Die im Hinblick auf den Rotor und/oder das Verfahren und/oder die Vorrichtung angeführten Vorteile und Ausgestaltungen sind sinngemäß auch auf den Elektromotor übertragbar und umgekehrtIn a preferred application, the rotor described above is part of an electric motor. The electric motor according to the invention is suitable and set up, for example, for a power steering system in a motor vehicle. The advantages and configurations listed with regard to the rotor and/or the method and/or the device can also be transferred to the electric motor and vice versa

Der Elektromotor weist hierbei einen Stator und eine gegenüber diesem drehbar gelagerte Motorwelle auf, auf welcher der Rotor wellenfest getragen ist. Der Elektromotor ist hierbei beispielsweise als ein bürstenloser Elektromotor nach Art eines Innenläufers ausgeführt.In this case, the electric motor has a stator and a motor shaft which is rotatably mounted relative to this and on which the rotor is carried fixedly to the shaft. The electric motor is designed here, for example, as a brushless electric motor in the manner of an internal rotor.

Bei einer Anwendung für eine Servolenkung ist der Elektromotor im Bereich einer Fahrerkabine angeordnet, wobei durch den erfindungsgemäßen Rotor ein besonders laufruhiger Motorbetrieb gewährleistet ist, da die Oberflächenmagnete und Schutzhülse rüttelfrei mittels an dem Rotorpaket gehalten sind. Dadurch wird eine Geräuschentwicklung des Elektromotors vorteilhaft und einfacher reduziert, was sich vorteilhaft auf den Benutzerkomfort des Kraftfahrzeugs überträgt.In an application for power steering, the electric motor is arranged in the area of a driver's cab, with the rotor according to the invention ensuring particularly smooth-running motor operation, since the surface magnets and protective sleeve are held on the rotor assembly without shaking. As a result, the development of noise from the electric motor is reduced in an advantageous and simple manner, which is advantageously transferred to the user comfort of the motor vehicle.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

1 in perspektivischer Ansicht einen Rotor in einen teilweise auseinandergenommenen Zustand,
2 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung den Rotor,
3 in Draufsicht den Rotor in einem Vormontagezustand,
4 in Perspektive einen ersten Stempel zur Herstellung des Rotors,
5 in perspektivischer Darstellung eine Rotorstirnseite nach einer Bearbeitung mit dem ersten Stempel gemäß 4,
6 ein Kronenwerkzeug zur Herstellung des Rotors,
7 in perspektivischen Darstellungen die Rotorstirnseite nach einer Bearbeitung mit dem Kronenwerkzeug gemäß 6,
8 in Perspektive einen zweiten Stempel zur Herstellung des Rotors,
9 in perspektivischer Darstellung die Rotorstirnseite nach einer Bearbeitung mit dem zweiten Stempel gemäß 8, und
10 in einer seitlichen Ansicht den Rotor.

An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to a drawing. Show in it:

1 a perspective view of a rotor in a partially disassembled state,
2 the rotor in a perspective exploded view,
3 in plan view the rotor in a pre-assembly state,
4 in perspective a first stamp for the production of the rotor,
5 a perspective view of a rotor end face after processing with the first stamp according to FIG 4 ,
6 a crown tool for manufacturing the rotor,
7 in perspective representations, the rotor end face after machining with the crown tool according to FIG 6 ,
8th in perspective a second stamp for the production of the rotor,
9 a perspective view of the rotor face after processing with the second punch according to FIG 8th , and
10 in a side view the rotor.

Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts and sizes are always provided with the same reference symbols in all figures.

In der 1 ist ein Rotor 2 eines nicht näher dargestellten Elektromotors dargestellt. Der als bürstenloser Innenläufer ausgebildete Elektromotor ist hierbei beispielsweise Teil einer elektromotorischen Servolenkung eines Kraftfahrzeugs. Der Rotor 2 weist einen Rotorkörper 4 mit einem etwa zylindrischen Rotorpaket 6 auf, welches wellenfest mit einer Motor- oder Rotorwelle 8 gefügt ist. Die Motorwelle 8, und somit der Rotor 2, sind im Montagezustand drehbar gegenüber einem feststehenden Stator des Elektromotors gelagert. Im Montagezustand ist zwischen dem Außenumfang des Rotors 2 und dem Innenumfang des Stators ist ein ringförmiger Luftspalt gebildet.In the 1 a rotor 2 of an electric motor, not shown, is shown. The electric motor designed as a brushless internal rotor is, for example, part of an electric power steering system of a motor vehicle. The rotor 2 has a rotor body 4 with an approximately cylindrical rotor stack 6 which is joined to a motor shaft or rotor shaft 8 so that it is fixed to the shaft. The motor shaft 8, and thus the rotor 2, are rotatably mounted in the assembled state with respect to a stationary stator of the electric motor. In the assembled state, an annular air gap is formed between the outer circumference of the rotor 2 and the inner circumference of the stator.

Die 2 zeigt den Rotor 2 in einem auseinandergenommenen Zustand anhand einer Explosionsdarstellung. Wie in der Explosionsdarstellung der 2 vergleichsweise deutlich ersichtlich ist, weist das Rotorpaket 6 in diesem Ausführungsbeispiel eine gleichseitige, zehneckige Grundfläche auf. Das Rotorpaket 6 ist hierbei aus einer Anzahl von nicht näher bezeichneten Rotorblechen gebildet, welche entlang einer Axialrichtung A zu einem Blechpaket (Rotorblechpaket) gestapelt und stanzpaketiert sind. Das Rotorpaket 6 weist hierbei eine zentrale Durchführöffnung 10 zur Aufnahme der Motorwelle 8 auf. Das Rotorpaket 6 weist weiterhin eine sich in Axialrichtung A erstreckende umfangsseitige Mantelfläche 12 auf, welche entsprechend der Grundfläche zehn gleichartige Anlageflächen 14 ausbildet. Die Anlageflächen 14 sind in den Figuren lediglich beispielhaft mit Bezugszeichen versehen.the 2 shows the rotor 2 in a disassembled state using an exploded view. As in the exploded view of the 2 can be seen comparatively clearly, the rotor core 6 in this exemplary embodiment has an equilateral, decagonal base area. The rotor stack 6 is formed here from a number of rotor laminations, not designated in any more detail, which are stacked and punched along an axial direction A to form a laminated core (laminated rotor core). The rotor assembly 6 has a central feed-through opening 10 for receiving the motor shaft 8 . The rotor core 6 also has a peripheral lateral surface 12 extending in the axial direction A, which forms ten contact surfaces 14 of the same type corresponding to the base surface. The contact surfaces 14 are provided with reference numbers in the figures merely by way of example.

Der Rotor 2 ist in dieser Ausführungsform als ein SPM-Rotor mit zehn permanentmagnetischen Oberflächenmagneten 16 zur Erzeugung eines magnetischen Erregerfelds ausgeführt. Die lediglich beispielhaft mit Bezugszeichen versehenen Oberflächenmagneten 16 sind hierbei entlang einer Tangential- oder Azimutalrichtung T an dem Außenumfang der Mantelfläche 12 verteilt am Rotorpaket 6 angeordnet. Die Oberflächenmagnete 16 sind als Brotlaibmagnete ausgebildet, und weisen hierbei entlang der Axialrichtung A jeweils eine etwa bortlaibförmige Querschnittsform auf, wobei die Oberflächenmagnete 16 an einer jeweils zugeordneten Anlagefläche 14 der Mantelfläche 12 positioniert angeordnet sind. Im Montagezustand des Rotors 2 sind die Oberflächenmagneten 16 stoffschlussfrei mittels einer Haltevorrichtung 18 an der Mantelfläche 12 des Rotorpakets 6 gehalten und/oder befestigt.In this embodiment, the rotor 2 is designed as an SPM rotor with ten permanent-magnetic surface magnets 16 for generating a magnetic excitation field. The surfaces provided with reference numbers only as examples Small magnets 16 are distributed along a tangential or azimuthal direction T on the outer circumference of the lateral surface 12 on the rotor core 6 . The surface magnets 16 are embodied as loaf magnets and each have an approximately loaf-shaped cross-section along the axial direction A, with the surface magnets 16 being positioned on a respective associated contact surface 14 of the lateral surface 12 . When the rotor 2 is assembled, the surface magnets 16 are held and/or fastened to the outer surface 12 of the rotor core 6 by means of a holding device 18 without a material bond.

Die Haltevorrichtung 18 weist zwei Halteringe oder Isolationsscheiben 20 auf. Wie anhand der 1 und 2 vergleichsweise deutlich ersichtlich wird, sind die Halteringe 20 im Füge- oder Montagezustand auf die gegenüberliegenden Stirnseiten 22a, 22b des Rotorpakets 6 aufgesetzt. Die Halteringe 20 weisen hierbei jeweils einen kreisringförmigen Ringkörper 24 auf. Zur Hindurchführung der Motorwelle 8 ist eine zentrale Kreisringöffnung 26 in den Ringkörper 24 eingebracht. Der entlang einer Radialrichtung R radial innenseitige Innenumfang des Ringkörpers 24, also die Innenwandung der Kreisringöffnung 26, weist in den gezeigten Ausführungsbeispielen eine etwa sternförmige Querschnittsform oder Innenkontur auf. Die sternförmige Querschnittsform der Innenwandung wird hierbei durch zehn radial nach innen ragende Zahnfortsätze 28 des Ringkörpers 24 gebildet. Die Zahnfortsätze 28 sind in den Figuren lediglich beispielhaft mit Bezugszeichen versehen. The holding device 18 has two holding rings or insulating discs 20 . How based on 1 and 2 can be seen comparatively clearly, the retaining rings 20 are placed on the opposite end faces 22a, 22b of the rotor core 6 in the joined or assembled state. The retaining rings 20 each have an annular body 24 in the form of a circular ring. A central annular opening 26 is made in the annular body 24 for the passage of the motor shaft 8 . The inner circumference of the annular body 24 that is radially inward along a radial direction R, that is to say the inner wall of the annular opening 26, has an approximately star-shaped cross-sectional shape or inner contour in the exemplary embodiments shown. The star-shaped cross-sectional shape of the inner wall is formed by ten tooth extensions 28 of the annular body 24 that project radially inward. The tooth extensions 28 are provided with reference numbers in the figures merely by way of example.

An einer dem Rotorpaket 6 jeweils zugewandten Unterseite weisen die Ringkörper 24 jeweils zehn außenumfangsseitige Haltekonturen 30 und zehn innenumfangsseitige Befestigungsfortsätze 32 auf. Die Haltekonturen 30 und die Befestigungsfortsätze 32 sind der Unterseite des Ringkörpers 24 axial emporstehend angeformt. Die Haltekonturen 30 sind hierbei gleichmäßig entlang des Außenumfangs des Ringkörpers 24 verteilt angeordnet. Die Befestigungsfortsätze 32 sind entlang des Innenumfangs verteilt angeordnet, wobei die Befestigungsfortsätze 32 insbesondere im Bereich eines jeweiligen radial innenseitigen Zahnendes der Zahnfortsätze 28 einstückig, also einteilig oder monolithisch, angeformt sind.On an underside facing towards the rotor assembly 6, the ring bodies 24 each have ten holding contours 30 on the outer circumference and ten fastening extensions 32 on the inner circumference. The holding contours 30 and the attachment projections 32 are formed on the underside of the annular body 24 so as to stand up axially. The holding contours 30 are distributed evenly along the outer circumference of the ring body 24 . The attachment extensions 32 are distributed along the inner circumference, the attachment extensions 32 being integrally formed in particular in the region of a respective radially inner tooth end of the tooth extensions 28 , ie in one piece or monolithically.

Wie beispielsweise in der Darstellung der 3 erkenntlich ist, ist das Verteilungsmaß der Haltekonturen 30 und der Befestigungsfortsätze 32 derart zueinander angeordnet, dass entlang der Tangentialrichtung T jeweils ein Befestigungsfortsatz 30 zwischen zwei benachbarten Haltekonturen 32 angeordnet ist.As, for example, in the representation of 3 As can be seen, the distribution dimension of the holding contours 30 and the fastening extensions 32 is arranged relative to one another in such a way that in each case one fastening extension 30 is arranged between two adjacent holding contours 32 along the tangential direction T.

Zur Reduzierung des Massenträgheitsmoments des Rotors 2 ist das Rotorpaket 6 mit zehn, das Blechpaket durchsetzenden, Aussparungen 34 versehen. Die Aussparungen 34 sind entlang der Tangentialrichtung T gleichmäßig um die zentrale Durchführöffnung 10 herum verteilt angeordnet. Die Aussparungen 34 sind in den Figuren lediglich beispielhaft mit Bezugszeichen versehen.To reduce the mass moment of inertia of the rotor 2, the rotor core 6 is provided with ten recesses 34 passing through the laminated core. The recesses 34 are distributed along the tangential direction T uniformly around the central through-opening 10 . The recesses 34 are provided with reference numbers in the figures merely as an example.

Wie insbesondere in der 3 ersichtlich ist, weisen die Aussparungen 34 entlang der Axialrichtung A eine etwa tropfenförmige Querschnittsform auf. Im Montagezustand greifen hierbei die Befestigungsfortsätze 32 des Ringkörpers 24 in die Aussparungen 34 ein. Die Tropfenform der Aussparungen 34 wirkt hierbei nach Art einer Zentrierhilfe bei einem Fügen der Halteringe 20 mit dem Rotorpaket 6. Dies bedeutet, dass der Haltering 20 mittels der Befestigungsfortsätze 32 zumindest abschnittsweise axial in das Rotorpaket 6 eingreift.As in particular in the 3 As can be seen, the recesses 34 along the axial direction A have an approximately drop-shaped cross-sectional shape. In the assembled state, the attachment extensions 32 of the annular body 24 engage in the recesses 34 . The teardrop shape of the recesses 34 acts like a centering aid when the retaining rings 20 are joined to the rotor core 6. This means that the retaining ring 20 engages axially in the rotor core 6 at least in sections by means of the attachment extensions 32.

Die entlang der Radialrichtung R radial außenseitig angeordneten Haltekonturen 30 weisen entlang der Axialrichtung A eine etwa trapezförmige Querschnittsform auf. Die Grundseiten der Querschnittsform sind hierbei entlang der Tangentialrichtung T orientiert. Die radial innenseitige Grundseite weist hierbei im Vergleich zu der radial außenseitigen Grundseite eine kürzere Abmessung auf. Die zwischen den Grundseiten verlaufenden Schenkelseiten verlaufen hierbei schräg zur Tangentialrichtung T und schräg zur Radialrichtung R.The retaining contours 30 arranged radially on the outside along the radial direction R have an approximately trapezoidal cross-sectional shape along the axial direction A. The bases of the cross-sectional shape are oriented along the tangential direction T here. In this case, the radially inner base side has a shorter dimension in comparison to the radially outer base side. The leg sides running between the base sides run obliquely to the tangential direction T and obliquely to the radial direction R.

Wie insbesondere in der 3 ersichtlich ist, ist das Verteilungsmaß der Haltekonturen 30 derart angeordnet, dass die Haltekonturen 30 in den Eckbereichen des zehneckigen Rotorpakets 6 angeordnet sind. Mit anderen Worten sind die Haltekonturen 30 in den Eckbereichen zwischen zwei benachbarten Anlageflächen 14 angeordnet. Die Aussparungen 34 sind hierbei entlang der Radialrichtung R etwa mittig zu den jeweiligen Anlageflächen 12 orientiert.As in particular in the 3 As can be seen, the distribution dimension of the holding contours 30 is arranged in such a way that the holding contours 30 are arranged in the corner regions of the decagonal rotor core 6 . In other words, the holding contours 30 are arranged in the corner areas between two adjacent contact surfaces 14 . In this case, the cutouts 34 are oriented approximately in the middle of the respective contact surfaces 12 along the radial direction R.

Wie in der Draufsicht der 3 vergleichsweise deutlich ersichtlich ist, ist somit für jeden Oberflächenmagneten 16 eine etwa dreipunktartige Befestigung mittels des Halterings 20 realisiert. Hierbei liegen die Schenkelseiten der Haltekonturen 30 derart an der radial außenseitigen Kontur der Oberflächenmagneten 16 an, dass die Oberflächenmagneten 16 in diesen Anlagebereichen zumindest abschnittsweise tangential und radial eingefasst sind. Dies bedeutet, dass die Oberflächenmagneten 16 mittels der Haltekonturen 30 formschlüssig entlang der Tangentialrichtung T und der Radialrichtung R gehalten sind, wobei durch den Eingriff der Befestigungsfortsätze 32 in den Aussparungen 34 ein Verdrehschutz bzw. eine Verdrehsicherung der Oberflächenmagnete 16 an der Mantelfläche 12 realisiert ist. Die Oberflächenmagneten 16 sind hierbei an den Stirnseiten 22a, 22b des Rotorpakets 6 entlang der Radialrichtung R zumindest abschnittsweise von den Ringkörpern 24 der Halteringe 20 überdeckt. Somit sind die Oberflächenmagnete 16 entlang der Axialrichtung A formschlüssig zwischen den Halteringen 20 eingefasst.As in the top view of the 3 can be seen comparatively clearly, an approximately three-point attachment by means of the retaining ring 20 is thus realized for each surface magnet 16 . Here, the leg sides of the holding contours 30 bear against the radially outer contour of the surface magnets 16 in such a way that the surface magnets 16 are enclosed tangentially and radially at least in sections in these contact areas. This means that the surface magnets 16 are held in a form-fitting manner along the tangential direction T and the radial direction R by means of the holding contours 30, with the engagement of the attachment extensions 32 in the recesses 34 preventing the surface magnets 16 from rotating or preventing them from rotating on the lateral surface 12. The surface magnets 16 are here at the Faces 22a, 22b of the rotor core 6 along the radial direction R at least partially covered by the annular bodies 24 of the retaining rings 20. Thus, the surface magnets 16 are framed in a form-fitting manner along the axial direction A between the retaining rings 20 .

Zum Schleuderschutz der Oberflächenmagnete 16 ist eine manschettenartige Schutzhülse 36 auf den Außenumfang des Rotorkörpers 4 aufgesetzt. Die Schutzhülse 36 ist vorzugsweise aus einem Stahl, insbesondere einem Edelstahl, hergestellt. Mit anderen Worten handelt es sich bei der Schutzhülse 36 insbesondere um eine Edelstahlhülse.To protect the surface magnets 16 from being thrown, a sleeve-like protective sleeve 36 is placed on the outer circumference of the rotor body 4 . The protective sleeve 36 is preferably made of steel, in particular stainless steel. In other words, the protective sleeve 36 is in particular a stainless steel sleeve.

Nachfolgend ist anhand der 3 bis 10 ein Verfahren zur Herstellung des Rotors 2, insbesondere zur Befestigung der Schutzhülse 36 am Rotorkörper 4, mittels einer nicht näher gezeigten Vorrichtung näher erläutert.The following is based on the 3 until 10 a method for producing the rotor 2, in particular for fastening the protective sleeve 36 to the rotor body 4, is explained in more detail by means of a device that is not shown in detail.

In einem ersten Verfahrensschritt wird der Rotorkörper 4 in die Schutzhülse 36 eingesetzt. Hierzu weist die Schutzhülse 36 an der dem Rotorkörper 4 zugewandten Stirnseite beispielsweise eine radial aufgeweitete Fase 38 (1) als Einführhilfe auf. Die Fase 38 weist hierbei ein in den Luftspalt ragendes radiales Übermaß auf, so dass der Rotorkörper 4 trichterartig in die Schutzhülse 36 eingesetzt oder eingeführt werden kann.In a first method step, the rotor body 4 is inserted into the protective sleeve 36 . For this purpose, the protective sleeve 36 has, for example, a radially widened chamfer 38 ( 1 ) as an insertion aid. The chamfer 38 here has a radial oversize protruding into the air gap, so that the rotor body 4 can be inserted or introduced into the protective sleeve 36 in the manner of a funnel.

Wie insbesondere in 3 ersichtlich, weisen die Oberflächenmagnete 16 zum Außenumfang eine konvexe Wölbung 40 auf. Die Wölbungen 40 der Oberflächenmagnete 16 stehen hierbei dem Außenumfang des Ringkörpers 24 radial über. Mit anderen Worten bilden die Wölbungen 40 der Oberflächenmagnete 16 die radial äußersten Punkte des Rotorkörpers 4. Aufgrund der Wölbungen 40 der Oberflächenmagnete 16 weist der Außenumfang des Rotorkörpers 4 somit keine kreisrunde (Außen-)Form oder (Außen-)Kontur auf. Die Schutzhülse 36 weist hierbei im Wesentlichen eine kreisrunde Querschnittsform auf, welche an den Scheitelpunkten der Wölbungen 40 innenumfangsseitig anliegt. Dadurch sind zwischen der Schutzhülse 36 und den Flanken von jeweils zwei tangential benachbarten Oberflächenmagnete 16 zehn umfangsseitig verteilte Bereiche 42 oder Freiräume als lichte Abstände zwischen dem Außenumfang des Rotorkörpers 4 und dem Innenumfang der Schutzhülse 36 ausgebildet.As in particular in 3 As can be seen, the surface magnets 16 have a convex curvature 40 towards the outer circumference. The bulges 40 of the surface magnets 16 project radially over the outer circumference of the annular body 24 . In other words, the bulges 40 of the surface magnets 16 form the radially outermost points of the rotor body 4. Due to the bulges 40 of the surface magnets 16, the outer circumference of the rotor body 4 therefore has no circular (outer) shape or (outer) contour. In this case, the protective sleeve 36 has an essentially circular cross-sectional shape, which rests against the apexes of the bulges 40 on the inner circumference. As a result, between the protective sleeve 36 and the flanks of two tangentially adjacent surface magnets 16 in each case, ten circumferentially distributed areas 42 or free spaces are formed as clearances between the outer circumference of the rotor body 4 and the inner circumference of the protective sleeve 36 .

Nach dem Einsetzen des Rotorpakets 4 in die Schutzhülse 36 wird die Fase 38 mittels eines in 4 gezeigten (ersten) Stempels 43 radial einwärtsgebogen oder gerichtet (5). Dies bedeutet, dass der Stempel 43 das in den Luftspalt ragende Übermaß der Schutzhülse 36 radial einwärtsbiegt. Hierzu weist der etwa zylindrische Stempel 43 stirnseitig eine kreisförmige Vertiefung mit fasenartig geneigten Seitenwänden auf. Beim Absenken des Stempels 43 wird durch die geneigten Seitenwände die Fase 38 der Schutzhülse 36 an den Außenumfang des Rotorpakets 4 angepresst.After the rotor core 4 has been inserted into the protective sleeve 36, the chamfer 38 is cut by means of an in 4 shown (first) stamp 43 radially inwardly bent or directed ( 5 ). This means that the punch 43 bends the oversize of the protective sleeve 36 radially inwards, which protrudes into the air gap. For this purpose, the approximately cylindrical punch 43 has a circular recess on the front side with side walls inclined in a chamfer-like manner. When the plunger 43 is lowered, the chamfer 38 of the protective sleeve 36 is pressed against the outer circumference of the rotor core 4 by the inclined side walls.

In einem nächsten Verfahrensschritt wird ein stirnseitiger Bördelkragen (Bördelrand) 44 der Schutzhülse 36 umgeformt. Der Bördelkragen 44 ist hierbei ein stirnseitiger axialer Abschnitt der Schutzhülse 36, welcher beispielweise die gerichtete Fase 38 mit umfasst. Der nicht-umgeformte Bördelkragen 44 steht hierbei dem einsitzenden Rotorkörper 4 zumindest teilweise axial empor. In den Darstellungen der 5, 7 und 9 weist der (nicht-umgeformte) Bördelkragen 44 beispielsweise einen axialen Überstand von weniger als 15 mm (Millimeter), insbesondere weniger als 10 mm, beispielsweise etwa 5 mm, auf.In a next method step, a front flanged collar (flared edge) 44 of the protective sleeve 36 is reshaped. The flanged collar 44 is an end axial section of the protective sleeve 36 which, for example, includes the directed chamfer 38 . The non-formed flanged collar 44 protrudes at least partially axially from the seated rotor body 4 . In the representations of 5 , 7 and 9 For example, the (non-formed) flanged collar 44 has an axial overhang of less than 15 mm (millimeters), in particular less than 10 mm, for example approximately 5 mm.

Der Bördelkragen 44 wird nach einem Einsetzen des Rotorkörpers 4 in die Schutzhülse 36 form- und/oder kraftschlüssig in die radial eingezogenen Bereiche 42 zwischen den Wölbungen 40 hinein umgeformt, verstemmt oder gebördelt. Dies bedeutet, dass die Montagekräfte zum Fügen der Schutzhülse 36 mit dem Rotorkörper 4 gezielt in die Zwischenbereiche eingebracht werden. Mit anderen Worten werden die zwischen den Flanken der Wölbungen 40 gebildeten Freiräume oder Freiflächen als Angriffspunkte für ein Umformwerkzeug genutzt. Dies bedeutet, dass die Fläche der Schutzhülse 36 in den Bereichen 42 als lokale Verstemmflächen radial nach innen verformt oder gebördelt wird.After the rotor body 4 has been inserted into the protective sleeve 36 , the flanged collar 44 is shaped, caulked or flanged into the radially constricted areas 42 between the bulges 40 in a positive and/or non-positive manner. This means that the assembly forces for joining the protective sleeve 36 to the rotor body 4 are specifically introduced into the intermediate areas. In other words, the free spaces or free areas formed between the flanks of the bulges 40 are used as points of attack for a forming tool. This means that the surface of the protective sleeve 36 is deformed or flanged radially inward in the areas 42 as local caulking surfaces.

Zur Umformung des Bördelkragens 44 weist die Vorrichtung ein Kronenwerkzeug 46 als Umformstempel auf. Das in der 6 einzeln dargestellte Kronenwerkzeug 46 der Vorrichtung weist einen zylindrischen Werkzeugkörper 48 mit einem stirnseitigen, dem Rotor 2 zugewandten, Kronenkranz 50 und einer zentralen Aussparung 52 für einen nicht näher gezeigten Fortsatz auf.For forming the flanged collar 44, the device has a crown tool 46 as a forming die. That in the 6 The individually illustrated crown tool 46 of the device has a cylindrical tool body 48 with a crown rim 50 on the end face, facing the rotor 2, and a central recess 52 for an extension, not shown in detail.

Der bolzen- oder zylinderförmige Fortsatz ist beispielsweise als ein Stift oder Zapfen in die Aussparung 52 eingesteckt. Alternativ kann der Fortsatz auch einstückig an den Werkzeugkörper 48 angeformt sein. Der Durchmesser des Fortsatzes ist hierbei geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Durchführöffnung 10.The bolt-shaped or cylindrical extension is inserted into the recess 52 as a pin or spigot, for example. Alternatively, the extension can also be integrally formed on the tool body 48 . The diameter of the extension is slightly smaller than the inner diameter of the through-opening 10.

Der Kronenkranz 50 weist zehn umfangsseitig verteilt angeordnete Kronen- oder Zinnenfortsätze 54 auf. Die Zinnenfortsätze 54 weisen jeweils eine radial nach innen gerichtete Umformnase 56 auf. Die Umformnase 56 weist eine axial geneigte Rampe als Umformkontur für den Bördelkragen 44 auf.The crown ring 50 has ten crown or pinnacle extensions 54 distributed around the circumference. The pinnacle extensions 54 each have a deforming nose 56 directed radially inwards. The forming nose 56 has an axially inclined ramp as a forming contour for the flanged collar 44 .

Zur Umformung wird das Kronenwerkzeug 46 nach Art eines Stempels in Richtung der Stirnseite 22a von oben den mit der Schutzhülse 36 bestückten Rotorkörper 4 abgesenkt. Hierbei greift der Fortsatz in die Durchführöffnung 10 ein, so dass der Rotorkörper 4 und das Kronenwerkzeug 46 zueinander axial fluchtend zentriert und ausgerichtet werden. Beim Absenken des Kronenwerkzeugs 46 wird der Bördelkragen 44 mittels der Umformnasen 56 in die Bereiche 42 hinein umgeformt, verstemmt, oder gebördelt.For forming, the crown tool 46 is lowered from above the rotor body 4 fitted with the protective sleeve 36 in the manner of a punch in the direction of the end face 22a. Here, the extension engages in the through-opening 10, so that the rotor body 4 and the crown tool 46 are centered and aligned axially with one another. When the crown tool 46 is lowered, the flanged collar 44 is formed, caulked, or flanged into the regions 42 by means of the forming noses 56 .

Durch das Kronenwerkzeug 46 wird der obere Rand des Bördelkragens 44 in den Bereichen 42 radial nach innen gebördelt, so dass der Haltering 20 - und somit der Rotorkörper 4 - in den Bereichen 42 zumindest abschnittsweise axial von dem Bördelkragen 44 übergriffen ist.The upper edge of the flanged collar 44 is flanged radially inwards in the regions 42 by the crown tool 46, so that the retaining ring 20—and thus the rotor body 4—is at least partially overlapped axially by the flanged collar 44 in the regions 42.

Die 7 zeigt einen Blick auf die Stirnseite des Rotors 2 nach dem Umformprozess mittels des Kronenwerkzeugs 46. Wie in der 6 vergleichsweise deutlich ersichtlich ist, ist das Material der Schutzhülse 36 durch die Umformung im Bereich der Wölbungen 40 weggedrückt oder abgehoben. Mit anderen Worten bildet sich durch das Umformen in den Bereichen 42 ein lichter Abstand 58 im dazwischenliegenden Bereich der Wölbungen 40 aus. Dadurch ist die Schutzhülse 36 im Bereich der Wölbungen 40 beziehungsweise im Bereich der Abstände 58 radial in den späteren Luftspalt zwischen Rotor 2 und Stator verformt.the 7 shows a view of the end face of the rotor 2 after the forming process using the crown tool 46. As in FIG 6 As can be seen comparatively clearly, the material of the protective sleeve 36 is pushed away or lifted off by the reshaping in the area of the bulges 40 . In other words, as a result of the reshaping in the areas 42, a clearance 58 is formed in the area of the bulges 40 lying between them. As a result, the protective sleeve 36 is radially deformed in the area of the bulges 40 or in the area of the distances 58 into the future air gap between the rotor 2 and the stator.

Zur Reduzierung der Abstände 58 wird der Bördelkragen 44 daher in einem dritten Verfahrensschritt mittels eines in 8 gezeigten (zweiten) Stempels 59 axial und radial an den Rotorkörper 4 beziehungsweise den Haltering 20 angepresst. Der Stempel 59 ist hierbei ähnlich zum Stempel 43 ausgeführt, wobei die zentrale Vertiefung des Stempels 59 tiefer als die des Stempels 43 ausgeführt ist. Beispielsweise ist der Durchmesser der Vertiefung bei dem Stempel 43 größer als bei dem Stempel 59. Die Stempel 43 und 59 weisen beispielsweise auch Aussparungen 52 für einen beim Absenken in die Durchführöffnung 10 eingreifenden Fortsatz auf. To reduce the distances 58, the flanged collar 44 is therefore in a third method step using an in 8th shown (second) stamp 59 pressed axially and radially on the rotor body 4 and the retaining ring 20 respectively. The ram 59 is designed similarly to the ram 43, the central depression of the ram 59 being deeper than that of the ram 43. For example, the diameter of the indentation in the stamp 43 is larger than in the stamp 59. The stamps 43 and 59 also have cutouts 52, for example, for an extension that engages in the through-opening 10 when lowered.

Die 9 und 10 zeigen den Rotor 2 im Fügezustand nach dem dritten Verfahrensschritt.the 9 and 10 show the rotor 2 in the assembled state after the third process step.

Durch den (zweiten) Stempel 43 wird das Material der Schutzhülse 36 im Bereich des Bördelkragens 44 von außen an den Rotorkörper 4 angepresst, so dass die Abstände 58 im Wesentlichen auf null umgeformt werden. Mit anderen Worten wird die Schutzhülse 36 beziehungsweise der Bördelkragen 44 außenumfangsseitig an die Wölbungen 40 angeschmiegt. Die Schutzhülse 36 umgreift im Bereich des Bördelkragens 44 somit die Außenkontur des Rotorkörpers 4 in einer radial und tangential formschlüssigen Art und Weise.The material of the protective sleeve 36 in the area of the flanged collar 44 is pressed from the outside onto the rotor body 4 by the (second) stamp 43, so that the distances 58 are essentially formed to zero. In other words, the protective sleeve 36 or the flanged collar 44 is nestled against the bulges 40 on the outer circumference. The protective sleeve 36 thus encompasses the outer contour of the rotor body 4 in the area of the flanged collar 44 in a radially and tangentially form-fitting manner.

Verfahrensgemäß wird somit der Raum zwischen den Oberflächenmagneten 16 zur gezielten Einleitung der Montagekräfte genutzt. Da der Haltering 20 radial etwas kleiner als der Außenumfang des Rotorkörpers 4 ist, und an dieser Stelle kein Oberflächenmagnet 16 in axialer Richtung liegt, wird das Material der Schutzhülse 36 im Zuge der Umformung mit dem Kronenwerkzeug 46 sowohl radial als auch axial in die freien Bereiche 42 verdrängt, was zu einem geringeren Bulken des Materials in radialer Richtung führt. Insbesondere wird das Material hierbei axial nach unten, also in Richtung der Stirnseite 22b, in den freien Bereich verdrängt, wodurch ein radiales Bulken des Materials reduziert wird. Das aufbulkende Material stellt in diesen Bereichen 42 keine Beeinträchtigung des Elektromotors beziehungsweise des Luftspaltes dar, da der Abstand zum Stator hin in diesen Bereichen 42 wesentlich größer als im Bereich der Wölbungen 40 ist. Verfahrensgemäß wird somit ein radiales Aufbulken der Schutzhülse 36 gezielt lediglich in den Bereichen 42 bewirkt oder in Kauf genommen, an welchen der radiale Abstand zum Stator größer ist.According to the method, the space between the surface magnets 16 is thus used for the targeted introduction of the assembly forces. Since the retaining ring 20 is slightly smaller radially than the outer circumference of the rotor body 4 and there is no surface magnet 16 in the axial direction at this point, the material of the protective sleeve 36 is deformed both radially and axially into the free areas during the forming with the crown tool 46 42 is displaced, resulting in less bulk of the material in the radial direction. In particular, the material is displaced axially downwards, that is to say in the direction of the end face 22b, into the free area, as a result of which radial bulking of the material is reduced. The bulging material in these areas 42 does not impair the electric motor or the air gap, since the distance from the stator in these areas 42 is significantly greater than in the area of the bulges 40 . According to the method, a radial bulking of the protective sleeve 36 is thus deliberately brought about or accepted only in the areas 42 at which the radial distance from the stator is greater.

Die beanspruchte Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus im Rahmen der offenbarten Ansprüche abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der beanspruchten Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den verschiedenen Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale im Rahmen der offenbarten Ansprüche auch auf andere Weise kombinierbar, ohne den Gegenstand der beanspruchten Erfindung zu verlassen.The claimed invention is not limited to the embodiments described above. Rather, other variants of the invention can also be derived from this by the person skilled in the art within the scope of the disclosed claims without departing from the subject matter of the claimed invention. In particular, all of the individual features described in connection with the various exemplary embodiments can also be combined in other ways within the scope of the disclosed claims, without departing from the subject matter of the claimed invention.

So ist das Kronenwerkzeug 46 beispielsweise auch für sich allein erfinderisch und stellt somit eine eigene Erfindung dar.The crown tool 46, for example, is also inventive on its own and thus represents an invention in its own right.

Bezugszeichenlistereference list

22: Rotorrotor
44: Rotorkörperrotor body
66: Rotorpaketrotor package
88th: Motorwellemotor shaft
1010: Durchführöffnungthrough hole
1212: Mantelflächelateral surface
1414: Anlageflächecontact surface
1616: Oberflächenmagnetsurface magnet
1818: Haltevorrichtungholding device
2020: Halteringretaining ring
22a, 22b22a, 22b: Stirnseiteface
2424: Ringkörperring body
2626: Kreisringöffnungannulus opening
2828: Zahnfortsatzdental process
3030: Haltekonturholding contour
3232: Befestigungsfortsatzattachment extension
3434: Aussparungrecess
3636: Schutzhülseprotective sleeve
3838: Fasechamfer
4040: Wölbungcamber
4242: Bereicharea
4343: StempelRubber stamp
4444: Bördelkragenflare collar
4646: Kronenwerkzeugcrown tool
4848: Werkzeugkörpertool body
5050: Kronenkranzcrown wreath
5252: Aussparungrecess
5454: Zinnenfortsatzcrenellated extension
5656: Umformnaseforming nose
5858: AbstandDistance
5959: StempelRubber stamp
AA: Axialrichtungaxial direction
RR: Radialrichtungradial direction
TT: Tangentialrichtungtangential direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102019205993 A1 [0011]

Claims

Rotor (2) for an electric motor, having - a rotor body (4) with a cylindrical rotor stack (6) and with a number of surface magnets (16) which are arranged distributed on a lateral surface (12) of the rotor stack (6) as rotor poles and which have a cross-sectional shape in the form of a loaf of bread with an outer circumference oriented convex curvature (40) have, and - a sleeve-like protective sleeve (36) which is placed on the outer circumference of the rotor body (4), - wherein the protective sleeve (36) has a flared collar (44) on at least one end face, which is formed into the radially constricted areas (42) between the bulges (40) of tangentially adjacent surface magnets (16) in a positive and/or non-positive manner.

Rotor (2) after claim 1 , characterized in that the rotor body (4) has a holding device (18) placed on the end face of the rotor core (6) for the non-bonding attachment and/or holding of the surface magnets (16) on the lateral surface (12) of the rotor core (6), the Bulges (40) of the surface magnets (16) protrude radially over the outer circumference of the holding device (18).

Method for manufacturing a rotor (2). claim 1 or 2 , - wherein a rotor body (4) with a cylindrical rotor stack (6) and with a number of surface magnets (16), which are arranged distributed on a lateral surface (12) of the rotor stack (6) as rotor poles, and which have a loaf-shaped cross-sectional shape with a have a convex curvature (40) oriented towards the outer circumference, and a sleeve-like protective sleeve (36) for receiving the rotor body (4) are provided, - the rotor body (4) being inserted into the protective sleeve (36), and - a flanged collar ( 44) the protective sleeve (36) is formed positively and/or non-positively into the radially constricted areas (42) between the bulges (40) of tangentially adjacent surface magnets (16) by means of a crown tool (46).

procedure after claim 3 , wherein the protective sleeve (36) has a radially widened chamfer (38) on the front side as an insertion aid for the rotor body (4), characterized in that the rotor body (4) is inserted into the protective sleeve (36) via the chamfer (38), and wherein the chamfer (38) is bent radially inwards by means of a first punch (43) before the flanged collar (44) is formed.

procedure after claim 3 or 4 , characterized in that the flanged collar (44) is pressed onto the outer circumference of the rotor body (4) after it has been formed by means of a second stamp (59).

Device for manufacturing a rotor (2). claim 1 or 2 , having a crown tool (46) which is provided and set up for a flanged collar (44) of a protective sleeve (36) with a positive and/or non-positive fit in radially constricted areas (42) between bulges (40) of tangentially adjacent surface magnets (16). To reshape the rotor body (4) into it.

device after claim 6 , characterized in that the crown tool (46) has a cylindrical tool body (48) with a crown rim (50) on the end face for forming the flanged collar (44), and with a cylindrical extension (52), the extension (52) being Forming engages in a through-opening (10) of the rotor body (4).

device after claim 7 , characterized in that the crown rim (50) has a number of axially upstanding pinnacle extensions (54) which are distributed tangentially along the tool body circumference.

device after claim 8 , characterized in that each pinnacle extension (54) has a radially inwardly directed deforming lug (56).

Electric motor for a motor vehicle, having a rotor (2). claim 1 or 2 .