DE112015006260T5

DE112015006260T5 - Rotor for a rotary electric machine and method of manufacturing a rotor of a rotary electric machine

Info

Publication number: DE112015006260T5
Application number: DE112015006260.2T
Authority: DE
Inventors: Yoshiharu Takashima; Yoshiki Okada
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-03-06
Filing date: 2015-03-06
Publication date: 2017-11-23
Also published as: WO2016143008A1; CN107408849A; TWI571033B; JP6049897B1; KR20170106455A; TW201633664A; JPWO2016143008A1

Abstract

Ein Rotor 1 für eine elektrische Rotationsmaschine umfasst einen zylindrischen Kern 3, Permanentmagnete 4, die an der äußeren Umfangsfläche des Kerns 3 angebracht und so angeordnet sind, dass sie in Umfangsrichtung des Kerns 3 zueinander beabstandet sind, Elemente 5, die jeweils in die Lücke zwischen den in Umfangsrichtung nebeneinanderliegenden Permanentmagneten 4 eingebettet und an der äußeren Umfangsfläche des Kern 3 angebracht sind, dünne Schichten 7, die durch thermisches Aufspritzen eines nichtmagnetischen Werkstoffes ausgebildet sind und die äußeren Umfangsflächen der Permanentmagnete 4 bedecken, und ein zylindrisches Armierungselement 9, das an den äußeren Umfangsflächen der Elemente 5 und der dünnen Schichten 7 angeordnet ist und die äußeren Umfangsflächen der Elemente 5 und der dünnen Schichten 7 bedeckt.A rotor 1 for a rotary electric machine comprises a cylindrical core 3, permanent magnets 4 which are attached to the outer peripheral surface of the core 3 and arranged so as to be spaced apart in the circumferential direction of the core 3, elements 5 respectively in the gap between the circumferentially juxtaposed permanent magnets 4 are embedded and attached to the outer peripheral surface of the core 3, thin layers 7, which are formed by thermal spraying of a non-magnetic material and cover the outer peripheral surfaces of the permanent magnets 4, and a cylindrical reinforcing element 9, to the outer Circumferential surfaces of the elements 5 and the thin layers 7 is arranged and the outer peripheral surfaces of the elements 5 and the thin layers 7 covered.

Description

Gebietarea

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Rotationsmaschine, der an der äußeren Umfangsfläche des Rotorkerns angeordnete Permanentmagnete aufweist, und ein Herstellungsverfahren für den Rotor der elektrischen Rotationsmaschine.The present invention relates to a rotor for a rotary electric machine having permanent magnets disposed on the outer peripheral surface of the rotor core, and a manufacturing method for the rotor of the rotary electric machine.

Hintergrundbackground

Veranlasst durch die Notwendigkeit zum Energiesparen angesichts der Ressourcenverknappung, der Verkürzung der Bearbeitungstaktzeiten oder der Bearbeitung von schwer zu schneidenden Materialien, hat der Bedarf an hocheffizienten, leistungsstarken elektrischen Rotationsmaschinen mit hoher Drehzahl für industrielle Einsatzzwecke enorm zugenommen.Fueled by the need to conserve energy in the face of resource scarcity, shortening of machining cycle times, or machining of difficult-to-cut materials, the need for high-efficiency, high-performance, high-speed electrical rotary machines for industrial applications has increased enormously.

Bei elektrischen Rotationsmaschinen werden 2 Antriebssysteme unterschieden: "synchrone" Systeme und "asynchrone" Systeme. Als elektrische Rotationsmaschinen für industrielle Einsatzzwecke werden aufgrund ihrer Robustheit und Belastbarkeit häufig asynchrone elektrische Rotationsmaschinen verwendet. Im Prinzip fließt bei asynchronen elektrischen Rotationsmaschinen jedoch auch durch die Rotoren Strom, wobei dieser Strom in den Rotoren Wärme erzeugt, die in Bezug auf eine Steigerung des Wirkungsgrads und der Leistung elektrischer Rotationsmaschinen ein Problem darstellt. Bei elektrischen Rotationsmaschinen für industrielle Einsatzzwecke werden daher inzwischen zunehmend synchrone elektrische Rotationsmaschinen verwendet.In electric rotary machines, two drive systems are distinguished: "synchronous" systems and "asynchronous" systems. As electrical rotary machines for industrial applications, asynchronous rotary electric machines are often used because of their ruggedness and load capacity. In principle, however, in the asynchronous rotary electric machines, current also flows through the rotors, and this current generates heat in the rotors, which is a problem in terms of increasing the efficiency and performance of rotary electric machines. In electrical rotary machines for industrial applications, therefore, increasingly synchronous electrical rotary machines are now used.

Synchrone elektrische Rotationsmaschinen verwenden zum Erzeugen von elektrischen Feldern in Rotoren Permanentmagnete; somit wird in den Rotoren im Prinzip keine Wärme erzeugt, was im Hinblick auf eine Steigerung des Wirkungsgrads und der Leistung elektrischer Rotationsmaschinen von Vorteil ist. Für eine tatsächliche Steigerung der Drehgeschwindigkeit von synchronen elektrischen Rotationsmaschinen muss jedoch das Problem des Ablösens der Permanentmagnete aufgrund der während der Rotation erzeugten Zentrifugalkraft angegangen werden. Synchronous rotary electric machines use permanent magnets to generate electric fields in rotors; Thus, no heat is generated in the rotors in principle, which is advantageous in terms of increasing the efficiency and performance of electric rotary machines. For an actual increase in the rotational speed of synchronous rotary electric machines, however, the problem of detachment of the permanent magnets due to the centrifugal force generated during the rotation must be addressed.

Um dieses Problem anzugehen, wird in dem Patentdokument 1 eine Struktur vorgeschlagen, bei der die äußere Umfangsfläche des an der äußeren Umfangsfläche der Rotorwelle angebrachten zylindrischen Permanentmagneten mit einer Schutzabdeckung aus faserverstärktem Kunststoff bedeckt ist, sodass ein Ablösen des Permanentmagneten aufgrund der während einer Rotation erzeugten Zentrifugalkraft verhindert wird. To address this problem, in Patent Document 1, a structure is proposed in which the outer peripheral surface of the cylindrical permanent magnet attached to the outer peripheral surface of the rotor shaft is covered with a fiber-reinforced plastic protective cover, so that detachment of the permanent magnet due to the centrifugal force generated during rotation is prevented.

Liste der ZitateList of quotes

Patentliteraturpatent literature

Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open Publication No. H08-107641.

Kurzbeschreibung Summary

Technische ProblemstellungTechnical problem

Bei der Struktur zum Verhindern einer Magnetablösung, die durch Abdecken der äußeren Umfangsoberfläche des Permanentmagneten mit einem Armierungselement, wie beispielsweise einer Schutzabdeckung, erhalten wird, wirkt, wenn der Permanentmagnet aus mehreren Segmenten, d. h. Teilmagneten, aufgebaut ist, die in Umfangsrichtung zueinander beabstandet angeordnet sind, eine radial gerichtete Zentrifugalkraft auf jeden der Teilmagnete ein. Dadurch dehnt sich das Armierungselement an einer Stelle, die der Grenze zwischen den Teilmagneten entspricht, in zueinander entgegengesetzte Umfangsrichtungen, wodurch sich die Spannung an der Stelle konzentriert, die der Grenze zwischen den Teilmagneten entspricht. Unter Berücksichtigung der Spannung muss zur Ausbildung des Armierungselements daher ein hochfestes Element in einer ausreichenden Stärke verwendet werden. In the structure for preventing a magnetic separation obtained by covering the outer peripheral surface of the permanent magnet with a reinforcing member such as a protective cover, when the permanent magnet is made up of a plurality of segments, i. H. Partial magnets, which are arranged circumferentially spaced from each other, a radially directed centrifugal force on each of the partial magnets. As a result, at a position corresponding to the boundary between the partial magnets, the reinforcing element expands in mutually opposite circumferential directions, whereby the voltage concentrates at the location corresponding to the boundary between the partial magnets. In consideration of the stress, therefore, a high strength member of sufficient strength must be used to form the reinforcing member.

Außerdem variiert die radiale Höhe der Teilmagnete abhängig von der Maßgenauigkeit bzw. Montagegenauigkeit in erheblichem Maße. Beim Anbringen des Armierungselements auf den Teilmagneten, deren radiale Höhen voneinander abweichen, wirkt auf das Armierungselement an der Stelle, die dem Ende des einen von zwei nebeneinanderliegenden Teilmagneten entspricht, der die größere radiale Höhe aufweist, eine radiale Scherspannung ein. In Anbetracht der Scherspannung muss zur Ausbildung der Schutzabdeckung daher ein hochfestes Element in einer ausreichenden Stärke mit einer größeren Toleranz verwendet werden. In addition, the radial height of the partial magnets varies depending on the dimensional accuracy or mounting accuracy to a considerable extent. When attaching the reinforcing member to the sub-magnets whose radial heights deviate from each other acts on the reinforcing member at the location corresponding to the end of the one of two adjacent sub-magnets having the greater radial height, a radial shear stress. In view of the shear stress, therefore, a high strength member of sufficient strength with a larger tolerance must be used to form the protective cover.

Die vorliegende Erfindung entstand angesichts des oben Dargelegten, wobei eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Angabe eines Rotors für eine elektrische Rotationsmaschine besteht, die, wenn ein an der äußeren Umfangsfläche des Rotorkerns angebrachter Permanentmagnet in mehrere Magnete unterteilt ist, die in Umfangsrichtung zueinander beabstandet angeordnet sind, ein Ablösen der Permanentmagnete unter Verwendung einer vereinfachten Armierung unterbinden kann, wobei das Ablösen von den während einer Rotation erzeugten Zentrifugalkraft herrührt. The present invention has been made in view of the above, an object of the present invention is to provide a rotor for a rotary electric machine, which, when a mounted on the outer peripheral surface of the rotor core permanent magnet is divided into a plurality of magnets arranged circumferentially spaced from each other are able to prevent detachment of the permanent magnets using a simplified armor, wherein the detachment results from the centrifugal force generated during a rotation.

Lösung der Problemstellung Solution to the problem

Um die obigen Probleme zu lösen und die Aufgabe zu erfüllen, weist ein Rotor für eine elektrische Rotationsmaschine gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung auf: einen zylindrischen Kern, mehrere Permanentmagnete, die an einer äußeren Umfangsfläche des Kerns angebracht und so angeordnet sind, dass die Permanentmagnete in Umfangsrichtung des Kerns zueinander beabstandet sind, mehrere erste Elemente, die jeweils in einer Lücke zwischen zwei in Umfangsrichtung nebeneinanderliegenden Permanentmagneten eingebettet und an der äußeren Umfangsfläche des Kerns angebracht sind, eine dünne Schicht, die durch thermisches Aufspritzen eines nichtmagnetischen Werkstoffes gebildet wird und zumindest eine äußere Umfangsfläche der Permanentmagnete bedeckt, und ein zweites zylindrisches Element, das an einer äußeren Umfangsfläche der dünnen Schicht angeordnet ist und eine äußere Umfangsfläche der ersten Elemente und die äußere Umfangsfläche der dünnen Schicht bedeckt. Die äußere Umfangsfläche der ersten Elemente befindet sich in Kontakt mit einer inneren Umfangsfläche des zweiten Elements oder mit der inneren Umfangsfläche des zweiten Elements mit der dünnen Schicht dazwischen in Kontakt. In order to solve the above problems and achieve the object, a rotor for a rotary electric machine according to an aspect of the present invention comprises: a cylindrical core, a plurality of permanent magnets attached to an outer peripheral surface of the core and arranged so that the permanent magnets spaced circumferentially of the core, a plurality of first elements, each embedded in a gap between two circumferentially adjacent permanent magnets and attached to the outer peripheral surface of the core, a thin layer formed by thermal spraying of a non-magnetic material and at least one outer circumferential surface of the permanent magnets covered, and a second cylindrical member which is disposed on an outer peripheral surface of the thin film and covers an outer peripheral surface of the first elements and the outer peripheral surface of the thin film. The outer peripheral surface of the first members is in contact with an inner peripheral surface of the second member or with the inner peripheral surface of the second member with the thin film therebetween in contact.

Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung Advantageous Effects of the Invention

Die vorliegende Erfindung bewirkt, dass ein Rotor für eine elektrische Rotationsmaschine angegeben werden kann, bei dem ein Ablösen der Permanentmagnete aufgrund der während einer Rotation erzeugten Zentrifugalkraft durch Einsatz einer vereinfachten Armierung unterbunden werden kann. The present invention has the effect of providing a rotor for a rotary electric machine in which detachment of the permanent magnets due to the centrifugal force generated during rotation can be suppressed by using a simplified armor.

Kurzbeschreibung der Figuren Brief description of the figures

1 zeigt eine Längsschnittansicht eines Rotors für eine elektrische Rotationsmaschine gemäß einer Ausführungsform. 1 shows a longitudinal sectional view of a rotor for a rotary electric machine according to an embodiment.

2 zeigt eine Querschnittansicht des Rotors für die elektrische Rotationsmaschine gemäß der Ausführungsform. 2 shows a cross-sectional view of the rotor for the rotary electric machine according to the embodiment.

3 zeigt eine Längsschnittansicht des Rotoraufbaus bevor bei der Ausführungsform darauf dünne Schichten ausgebildet werden. 3 shows a longitudinal sectional view of the rotor assembly before in the embodiment, thin layers are formed thereon.

4 zeigt eine Querschnittansicht des Rotoraufbaus bevor darauf bei der Ausführungsform die dünnen Schichten ausgebildet werden. 4 shows a cross-sectional view of the rotor assembly before in the embodiment, the thin layers are formed.

5 zeigt eine schematische Ansicht zur Veranschaulichung des Verfahrens zur Herstellung der dünnen Schichten gemäß der vorliegenden Ausführungsform. 5 shows a schematic view illustrating the method for producing the thin films according to the present embodiment.

6 zeigt eine Querschnittansicht des Aufbaus eines Rotors, nachdem auf diesem die dünnen Schichten der vorliegenden Ausführungsform aufgebracht wurden. 6 FIG. 12 is a cross-sectional view of the structure of a rotor after being applied with the thin films of the present embodiment. FIG.

7 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Beschaffenheit der während einer Rotation des Rotors der vorliegenden Ausführungsform erzeugten Spannung. 7 FIG. 12 is a diagram illustrating the constitution of the voltage generated during rotation of the rotor of the present embodiment. FIG.

8 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Beschaffenheit der während einer Rotation des Rotors erzeugten Spannung, wenn die Elemente und die dünnen Schichten der vorliegenden Ausführungsform nicht vorhanden sind. 8th FIG. 12 is a diagram illustrating the nature of the stress generated during rotation of the rotor when the elements and the laminas of the present embodiment are absent. FIG.

9 zeigt eine andere schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Beschaffenheit der während einer Rotation des Rotors erzeugten Spannung, wenn die Elemente und die dünnen Schichten der vorliegenden Ausführungsform nicht vorhanden sind. 9 Fig. 14 shows another schematic diagram for illustrating the nature of the stress generated during rotation of the rotor when the elements and the thin layers of the present embodiment are absent.

10 zeigt eine andere schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Verfahrens zur Herstellung des Rotors für die elektrische Rotationsmaschine, gemäß der vorliegenden Ausführungsform. 10 FIG. 14 is another schematic diagram illustrating the method of manufacturing the rotor for the rotary electric machine according to the present embodiment. FIG.

11 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Art, wie bei der vorliegenden Ausführungsform die äußere Umfangsfläche des Rotors nach dem Aufbringen der dünnen Schichten unter Verwendung einer thermischem Spritzvorrichtung mit einem Schneidwerkzeug bearbeitet wird. 11 FIG. 12 is a diagram illustrating the manner in which, in the present embodiment, the outer peripheral surface of the rotor is machined after application of the thin layers using a thermal spray device with a cutting tool.

12 zeigt eine Querschnittansicht eines Rotors für eine elektrische Rotationsmaschine gemäß einer ersten Modifikation der vorliegenden Ausführungsform. 12 shows a cross-sectional view of a rotor for a rotary electric machine according to a first modification of the present embodiment.

13 zeigt eine Querschnittansicht eines Rotors für eine elektrische Rotationsmaschine gemäß einer zweiten Modifikation der vorliegenden Ausführungsform. 13 shows a cross-sectional view of a rotor for a rotary electric machine according to a second modification of the present embodiment.

Beschreibung von Ausführungsformen Description of embodiments

Nachfolgend werden ein Rotor für eine elektrische Rotationsmaschine und ein Verfahren zum Herstellen des Rotors für die elektrische Rotationsmaschine gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren ausführlich erläutert. Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt. Hereinafter, a rotor for a rotary electric machine and a method of manufacturing the rotor for the rotary electric machine according to embodiments of the present invention will be explained in detail with reference to the drawings. The invention is not limited to the embodiments.

Ausführungsform embodiment

1 zeigt eine Längsschnittansicht eines Rotors 1 für eine elektrische Rotationsmaschine gemäß der vorliegenden Ausführungsform. 2 zeigt eine Querschnittansicht des Rotors 1 für die elektrische Rotationsmaschine gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Bei der in 1 dargestellten Längsschnittansicht handelt es sich um eine Schnittansicht eines Schnittes, der eine zentrale Rotationsachse A des Rotors 1 umfasst. Bei der in 2 dargestellten Querschnittansicht handelt es sich um eine Schnittansicht eines zur zentralen Rotationsachse A des Rotors 1 senkrechten Schnittes, der konkret entlang der in 1 dargestellten Linie I-I verläuft. Bei dem in 1 dargestellten Längsschnitt handelt es sich konkret um eine Ansicht eines entlang der in 2 dargestellten Linie II-II verlaufenden Schnittes. 1 shows a longitudinal sectional view of a rotor 1 for a rotary electric machine according to the present embodiment. 2 shows a cross-sectional view of the rotor 1 for the rotary electric machine according to the present embodiment. At the in 1 shown longitudinal sectional view is a sectional view of a section, which is a central axis of rotation A of the rotor 1 includes. At the in 2 illustrated cross-sectional view is a sectional view of the central axis of rotation A of the rotor 1 vertical section, the concrete along the in 1 shown line II runs. At the in 1 The longitudinal section shown is in concrete terms a view along the in 2 illustrated line II-II extending section.

Wie aus 1 und 2 ersichtlich weist der Rotor 1 einen zylindrischen Kern 3, mehrere Permanentmagnete 4, die an der äußeren Umfangsfläche des Kerns 3 angebracht und so angeordnet sind, dass sie in Umfangsrichtung des Kerns 3 zueinander beabstandet sind, mehrere Elemente 5, bei denen es sich um erste Elemente handelt, die jeweils in die Lücke zwischen den in Umfangsrichtung nebeneinanderliegenden Magneten eingebettet und an der äußeren Umfangsfläche des Kerns 3 angebracht sind, dünne Schichten 7, die durch thermisches Aufspritzen eines nichtmagnetischen Werkstoffes gebildet sind und die äußeren Umfangsflächen der Permanentmagnete 4 bedecken, und ein Armierungselement 9 auf, bei dem es sich um ein zylindrisches zweites Element handelt, das an den äußeren Umfangsflächen der Elemente 5 und der dünnen Schichten 7 angeordnet ist und das die äußeren Umfangsflächen der Elemente 5 und der dünnen Schichten 7 bedeckt. Wie zuvor handelt es sich bei dem Rotor 1 um einen Rotor für eine elektrische Oberflächenpermanentmagnet-Rotationssynchronmaschine (SPM-Rotationssynchronmaschine). How out 1 and 2 the rotor is visible 1 a cylindrical core 3 , several permanent magnets 4 attached to the outer peripheral surface of the core 3 attached and arranged so that they are in the circumferential direction of the core 3 spaced apart, a plurality of elements 5 , which are first elements respectively embedded in the gap between the circumferentially adjacent magnets and on the outer peripheral surface of the core 3 are attached, thin layers 7 formed by thermal spraying of a nonmagnetic material and the outer peripheral surfaces of the permanent magnets 4 cover, and a reinforcing element 9 which is a cylindrical second element located on the outer peripheral surfaces of the elements 5 and the thin layers 7 is arranged and that the outer peripheral surfaces of the elements 5 and the thin layers 7 covered. As before, the rotor is 1 around a rotor for a surface permanent magnet permanent magnet rotating synchronous machine (SPM) synchronous machine.

Der Kern 3 ist aus einem Stapel, der durch Stapeln von Elektroblechen, die in dünne ringförmige Bleche gestanzt sind, in Richtung der zentralen Rotationsachse A gebildet wird, aus einem zylindrischen Stahlrohr, aus einem Massekern oder einer Kombination dieser gebildet. Der Kern 3 weist ein Kerndurchgangsloch 6 auf, das sich in Richtung der zentralen Rotationsachse A durch diesen hindurch erstreckt. In das Kerndurchgangsloch 6 ist eine Welle 2 eingesetzt und mit dem Kern 3 verbunden. Der Kern 3 ist koaxial zur zentralen Rotationsachse A angeordnet. Die Richtung der zentralen Rotationsachse A wird nachfolgend als "axiale Richtung" bezeichnet.The core 3 is formed of a stack formed by stacking electric sheets punched in thin annular sheets toward the central rotation axis A, a cylindrical steel pipe, a ground core, or a combination thereof. The core 3 has a core through hole 6 on, which extends in the direction of the central axis of rotation A therethrough. Into the core through hole 6 is a wave 2 used and with the core 3 connected. The core 3 is arranged coaxially to the central axis of rotation A. The direction of the central rotation axis A will hereinafter be referred to as "axial direction".

Die Permanentmagnete 4 sind in Umfangsrichtung des Kerns 3 unterteilt und so an der äußeren Umfangsfläche des Kerns 3 angeordnet, dass sie in Umfangsrichtung zueinander beabstandet sind. Die Umfangsrichtung entspricht auch der Drehrichtung des Rotors 1. Die Permanentmagnete 4 sind mithilfe eines Klebstoffs an der äußeren Umfangsfläche des Kerns 3 angebracht. In dem dargestellten Beispiel sind vier Permanentmagnete 4 mit gleichen Abständen in Umfangsrichtung angeordnet. Die Permanentmagnete 4 sind so magnetisiert, dass sich N- und S-Pole in Umfangsrichtung abwechseln. Außerdem weist bei dem dargestellten Beispiel jeder der Permanentmagnete 4 im Querschnitt eine Form auf, die erhalten wird, wenn ein an der zentralen Rotationsachse A zentrierter kreisförmiger Ring mit feststehendem Winkelbereich unterteilt wird. Anders ausgedrückt weist jeder der Permanentmagnete 4 eine bogenförmige Gestalt auf, bei der die innere Umfangsfläche und die äußere Umfangsfläche denselben Zentralwinkel besitzen und in radialer Richtung des Kerns 3 jeweils eine konstante Höhe aufweisen. Jeder der Permanentmagnete 4 weist im Längsschnitt eine rechteckige Form auf. Die Permanentmagnete 4 sind in axialer Richtung kürzer als der Kern 3. Bei den Permanentmagneten 4 handelt es sich um Seltenerdmagnete oder Ferritmagnete. The permanent magnets 4 are in the circumferential direction of the core 3 divided and so on the outer peripheral surface of the core 3 arranged to be circumferentially spaced from each other. The circumferential direction also corresponds to the direction of rotation of the rotor 1 , The permanent magnets 4 are using an adhesive on the outer peripheral surface of the core 3 appropriate. In the example shown, there are four permanent magnets 4 arranged at equal intervals in the circumferential direction. The permanent magnets 4 are magnetized so that alternate N and S poles in the circumferential direction. In addition, in the illustrated example, each of the permanent magnets 4 in cross-section, a shape obtained when dividing a centered on the central axis of rotation A circular ring with a fixed angular range is divided. In other words, each of the permanent magnets 4 an arcuate shape in which the inner peripheral surface and the outer peripheral surface have the same central angle and in the radial direction of the core 3 each have a constant height. Each of the permanent magnets 4 has a rectangular shape in longitudinal section. The permanent magnets 4 are shorter in the axial direction than the core 3 , With the permanent magnets 4 they are rare earth magnets or ferrite magnets.

Die Elemente 5 sind an der äußeren Umfangsfläche des Kerns 3 so angeordnet, dass sie in Umfangsrichtung zueinander beabstandet sind. Die Elemente 5 sind mit Hilfe eines Klebstoffs an der äußeren Umfangsfläche des Kerns 3 angebracht. Die Elemente 5 befinden sich jeweils zwischen den Permanentmagneten 4, d. h. zwischen Magnetpolen. Die Anzahl der Elemente 5 entspricht der Anzahl der Permanentmagnete 4. In dem dargestellten Beispiel sind vier Elemente 5 mit gleichen Abständen in Umfangsrichtung angeordnet. Außerdem weist in dem dargestellten Beispiel jedes der Elemente 5 im Querschnitt eine Form auf, die erhalten wird, wenn ein kreisförmiger Ring, der an der zentralen Rotationsachse A zentriert ist, mit feststehendem Winkelbereich unterteilt wird. Anders ausgedrückt besitzt jedes der Elemente 5 eine bogenförmige Gestalt, bei der die innere Umfangsfläche und die äußere Umfangsfläche denselben Zentralwinkel besitzen und in radialer Richtung des Kerns 3 jeweils eine konstante Höhe aufweisen. Von der äußeren Umfangsfläche des Kerns 3 ausgehend ist die Höhe der Elemente 5 in radialer Richtung des Kerns 3 größer als die Höhe der Permanentmagnete 4 in radialer Richtung des Kerns 3. Im Längsschnitt weist jedes der Elemente 5 eine rechteckige Form auf. Die axiale Länge der Elemente 5 entspricht der der Permanentmagnete 4 und ist kürzer als die des Kerns 3. The Elements 5 are on the outer peripheral surface of the core 3 arranged so that they are circumferentially spaced from each other. The Elements 5 are using an adhesive on the outer peripheral surface of the core 3 appropriate. The Elements 5 are each between the permanent magnets 4 ie between magnetic poles. The number of elements 5 corresponds to the number of permanent magnets 4 , In the example shown are four elements 5 arranged at equal intervals in the circumferential direction. In addition, in the illustrated example, each of the elements 5 in cross section, a shape obtained when a circular ring centered on the central rotation axis A is divided with a fixed angular range. In other words, each of the elements possesses 5 an arcuate shape in which the inner peripheral surface and the outer peripheral surface have the same central angle and in the radial direction of the core 3 each have a constant height. From the outer peripheral surface of the core 3 starting from the height of the elements 5 in the radial direction of the core 3 greater than the height of the permanent magnets 4 in the radial direction of the core 3 , In longitudinal section shows each of the elements 5 a rectangular shape. The axial length of the elements 5 corresponds to that of the permanent magnets 4 and is shorter than the core 3 ,

Die Elemente 5, bei denen es sich um die ersten Elemente handelt, sind aus einem nichtmagnetischen Material gefertigt. Konkret sind die Elemente 5 aus Edelstahl, einer Aluminiumlegierung, einer Kupferlegierung, einer Eisenlegierung oder einem Harz gefertigt. The Elements 5 , which are the first elements, are made of a non-magnetic material. Concrete are the elements 5 made of stainless steel, an aluminum alloy, a copper alloy, an iron alloy or a resin.

Die dünnen Schichten 7 bedecken die äußere Umfangsfläche der Permanentmagnete 4. Anders ausgedrückt werden die dünnen Schichten 7 auf den jeweiligen äußeren Umfangsflächen der Permanentmagnete 4 ausgebildet. Die dünnen Schichten 7 stellen Beschichtungen zum Beseitigen der zwischen den äußeren Umfangsflächen der Elemente 5 und den äußeren Umfangsflächen der Permanentmagnete 4 gebildeten Stufen dar. Somit sind die äußeren Umfangsflächen der dünnen Schichten 7 bündig zu den äußeren Umfangsflächen der Elemente 5, sodass sie die äußere Umfangsfläche eines einzigen Zylinders bilden. Bei dem dargestellten Beispiel beträgt die Anzahl der dünnen Schichten 7 vier, entsprechend der Anzahl der Permanentmagnete 4. The thin layers 7 cover the outer peripheral surface of the permanent magnets 4 , In other words, the thin layers 7 on the respective outer peripheral surfaces of the permanent magnets 4 educated. The thin layers 7 provide coatings for removing the between the outer peripheral surfaces of the elements 5 and the outer peripheral surfaces of the permanent magnets 4 Thus, the outer peripheral surfaces of the thin layers 7 flush with the outer peripheral surfaces of the elements 5 such that they form the outer peripheral surface of a single cylinder. In the illustrated example, the number of thin layers is 7 four, corresponding to the number of permanent magnets 4 ,

Die dünnen Schichten 7 werden durch thermisches Aufspritzen eines nichtmagnetischen Werkstoffes gebildet. Außerdem sind die dünnen Schichten 7 aus einem Werkstoff gefertigt, dessen Leitfähigkeit kleiner oder gleich der der Permanentmagnete 4 ist. Der nichtmagnetische Werkstoff ist insbesondere eine Aluminiumlegierung, eine Kupferlegierung oder eine Keramik. Die Leitfähigkeit der dünnen Schichten 7 ist kleiner oder gleich der von Kupfer und konkret kleiner oder gleich 5,6·10⁷ [S/m]. Die Schichtdicke der dünnen Schichten 7 liegen zwischen 0,3 und 3 mm, um die Festigkeit der dünnen Schichten 7 und die Bindung zwischen den Elementen zu wahren. Unter Bindung zwischen den Elementen ist die Bindung zwischen den dünnen Schichten 7 und den Permanentmagneten 4 bzw. die Bindung zwischen den dünnen Schichten 7 und den Elementen 5 zu verstehen. The thin layers 7 are formed by thermal spraying of a non-magnetic material. Besides, the thin layers are 7 made of a material whose conductivity is less than or equal to that of the permanent magnets 4 is. The non-magnetic material is in particular an aluminum alloy, a copper alloy or a ceramic. The conductivity of the thin layers 7 is less than or equal to that of copper, and specifically less than or equal to 5.6 × 10 ⁷ [S / m]. The layer thickness of the thin layers 7 lie between 0.3 and 3 mm to the strength of the thin layers 7 and to maintain the bond between the elements. Under bond between the elements is the bond between the thin layers 7 and the permanent magnet 4 or the bond between the thin layers 7 and the elements 5 to understand.

Das Armierungselement 9, bei dem es sich um das zweite Element handelt, ist auf den äußeren Umfangsflächen der Elemente 5 und der dünnen Schichten 7 koaxial zum Kern 3 angeordnet und bedeckt somit die äußeren Umfangsflächen der Elemente 5 und der dünnen Schichten 7. Die innere Umfangsfläche des Armierungselements 9 befindet sich an ihrer gesamten Umfangsfläche in Kontakt mit den äußeren Umfangsflächen der Elemente 5 und der dünnen Schichten 7. Konkret befinden sich die äußeren Umfangsflächen der Elemente 5 in Kontakt mit der inneren Umfangsfläche des Armierungselements 9. Das Armierungselement 9 weist im Querschnitt eine ringförmige Gestalt auf. Die äußere Umfangsfläche der Elemente 5 und der dünnen Schichten 7 weist eine kreisförmige Gestalt auf. Der Radius des inneren Umfangskreises des Armierungselements 9 entspricht dem Radius des äußeren Umfangskreises der Elemente 5 und der dünnen Schichten 7. The reinforcing element 9 , which is the second element, is on the outer peripheral surfaces of the elements 5 and the thin layers 7 coaxial with the core 3 arranged and thus covers the outer peripheral surfaces of the elements 5 and the thin layers 7 , The inner peripheral surface of the reinforcing element 9 is at its entire peripheral surface in contact with the outer peripheral surfaces of the elements 5 and the thin layers 7 , Specifically, there are the outer peripheral surfaces of the elements 5 in contact with the inner peripheral surface of the reinforcing member 9 , The reinforcing element 9 has an annular shape in cross-section. The outer peripheral surface of the elements 5 and the thin layers 7 has a circular shape. The radius of the inner circumferential circle of the reinforcing element 9 corresponds to the radius of the outer circumferential circle of the elements 5 and the thin layers 7 ,

Das Armierungselement 9 ist aus einem als hochsteif bezeichneten nichtmagnetischen Werkstoff gefertigt. Konkret ist das Armierungselement 9 aus kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (CFK), glasfaserverstärkten Kunststoffen (GFK), Titan oder Edelstahl gefertigt. Als Edelstahl wird hier ein austenitischer Edelstahl bezeichnet. Bei einer Fertigung des Armierungselements 9 aus CFK oder GFK wird das Armierungselement 9 durch Wickeln eines aus CFK oder GFK gefertigten Faserbündels oder Faserbandes direkt um einen Rotor 1b gebildet. The reinforcing element 9 is made of a non-magnetic material called highly rigid. Specifically, the reinforcing element 9 made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP), glass fiber reinforced plastics (GRP), titanium or stainless steel. As stainless steel here is called austenitic stainless steel. In a production of the reinforcing element 9 CFRP or GRP becomes the reinforcing element 9 by winding a made of CFRP or fiberglass fiber bundle or sliver directly around a rotor 1b educated.

Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 3 bis 6 ein Verfahren zur Herstellung des Rotors 1 angegeben. 3 zeigt den Aufbau eines Rotors 1a der vorliegenden Ausführungsform in einer Längsschnittansicht, wobei es sich um den Rotor 1 vor einem Aufbringen der dünnen Schichten 7 handelt. 4 zeigt den Aufbau eines Rotors 1a der vorliegenden Ausführungsform in einer Querschnittansicht, wobei es sich um den Rotor 1 vor einem Aufbringen der dünnen Schichten 7 handelt. Die in 3 dargestellte Längsschnittansicht zeigt eine Schnittansicht eines Schnittes, der die zentrale Rotationsachse A enthält. Die in 4 dargestellte Querschnittansicht zeigt eine Schnittansicht die entlang eines zur zentralen Rotationsachse A orthogonalen Schnitts verläuft und stellt konkret eine Ansicht eines entlang der in 3 dargestellten Linie III-III verlaufenden Schnittes dar. Die in 3 dargestellte Längsschnittansicht zeigt konkret eine Ansicht eines entlang der in 4 dargestellten Linie IV-IV verlaufenden Schnittes. 5 zeigt eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung der dünnen Schichten 7 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. 6 zeigt eine Querschnittansicht des Aufbaus des Rotors 1b der vorliegenden Ausführungsform, bei dem es sich um den Rotor 1 nach dem Aufbringen der dünnen Schichten 7 handelt. Die in 6 dargestellte Querschnittansicht zeigt eine Schnittansicht eines zur zentralen Rotationsachse A orthogonal verlaufenden Schnittes, wobei es sich konkret um eine Ansicht eines entlang der in 5 dargestellten Linie V-V verlaufenden Schnitts handelt. Die 5 gezeigte Längsschnittansicht des Rotors 1b stellt konkret eine Ansicht eines entlang der in 6 dargestellten Line VI-VI verlaufenden Schnitts dar. In 3 bis 6 sind mit Komponenten, die jenen in 1 und 2 entsprechen mit denselben Bezugszeichen versehen. Next, referring to 3 to 6 a method of manufacturing the rotor 1 specified. 3 shows the structure of a rotor 1a of the present embodiment in a longitudinal sectional view, which is the rotor 1 before applying the thin layers 7 is. 4 shows the structure of a rotor 1a of the present embodiment in a cross-sectional view, which is the rotor 1 before applying the thin layers 7 is. In the 3 3 shows a sectional view of a section containing the central axis of rotation A. In the 4 3 shows a cross-sectional view which runs along a section orthogonal to the central axis of rotation A, and in concrete terms represents a view of one along the in FIG 3 illustrated line III-III extending section. The in 3 shown longitudinal sectional view shows a concrete view of a along the in 4 illustrated line IV-IV extending section. 5 shows a schematic view for explaining a method for producing the thin films 7 according to the present embodiment. 6 shows a cross-sectional view of the structure of the rotor 1b the present embodiment, which is the rotor 1 after applying the thin layers 7 is. In the 6 3 shows a cross-sectional view of a section orthogonal to the central axis of rotation A, which is in concrete terms a view of one along the in FIG 5 represented line VV running section. The 5 shown longitudinal sectional view of the rotor 1b Concretely represents a view of one along the in 6 in-line section VI-VI. In 3 to 6 are with components that those in 1 and 2 correspond with the same reference numerals.

Zunächst wird der Rotor 1a wie in 3 und 4 veranschaulicht hergestellt. Im Einzelnen werden die Permanentmagnete 4 und die Elemente 5 an der äußeren Umfangsfläche des Kerns 3 angebracht. Beim Anbringen der Permanentmagnete 4 und der Elemente 5 werden die Elemente 5 so angeordnet, dass die Elemente 5 die Lücken zwischen den in Umfangsrichtung nebeneinanderliegenden Permanentmagneten 4 füllen. Außerdem ist die Welle 2 durch das Kerndurchgangsloch 6 eingesetzt und an dem Kern 3 fixiert. Die Welle 2 kann an dem Kern 3 vor einem Anbringen der Permanentmagnete 4 oder nach einem Anbringen der Permanentmagnete 4 fixiert werden. Die Welle 2 ist in den Kern 3 mittels Presspassung, Schrumpfpassung oder Dehnpassung eingepasst und fixiert. First, the rotor 1a as in 3 and 4 illustrated manufactured. In detail, the permanent magnets 4 and the elements 5 on the outer peripheral surface of the core 3 appropriate. When attaching the permanent magnets 4 and the elements 5 become the elements 5 arranged so that the elements 5 the gaps between the circumferentially adjacent permanent magnets 4 to fill. Besides, the wave is 2 through the core through hole 6 used and at the core 3 fixed. The wave 2 can be at the core 3 before attaching the permanent magnets 4 or after attaching the permanent magnets 4 be fixed. The wave 2 is in the core 3 fitted and fixed by means of press fit, shrink fit or expansion fit.

Anschließend werden die dünnen Schichten 7 wie aus 5 ersichtlich unter Einsatz einer thermischen Spritzvorrichtung 8 hergestellt. Die dünnen Schichten 7 bedecken die jeweiligen äußeren Umfangsflächen der Permanentmagnete 4. Die äußeren Umfangsflächen der Elemente 5 und die äußeren Umfangsflächen der dünnen Schichten 7 bilden eine zylindrische äußere Umfangsfläche. Subsequently, the thin layers 7 like out 5 can be seen using a thermal spray device 8th produced. The thin layers 7 cover the respective outer peripheral surfaces of the permanent magnets 4 , The outer peripheral surfaces of the elements 5 and the outer peripheral surfaces of the thin layers 7 form a cylindrical outer peripheral surface.

Bei der thermischen Spritzvorrichtung 8 handelt es sich um eine Lichtbogenspritzvorrichtung. Die thermische Spritzvorrichtung 8 kann jedoch eine von einer Lichtbogenspritzvorrichtung verschiedene thermische Spritzvorrichtung sein. Mit anderen Worten ist das bei der vorliegenden Ausführungsform verwendete thermische Spritzverfahren nicht auf ein Lichtbogenspritzen beschränkt. Bei einem von der thermischen Spritzvorrichtung 8 aufgespritzten thermischen Spritzwerkstoff 81 handelt es sich um eine Aluminiumlegierung, eine Kupferlegierung, oder eine Keramik, wobei der thermisch aufgespritzte thermische Spritzwerkstoff 81 eine Leitfähigkeit von kleiner oder gleich 5,6·10⁷ [S/m] besitzt. In the thermal spray device 8th it is an arc spray device. The thermal spray device 8th however, it may be a thermal spray device other than an arc spray device. In other words, the thermal spraying method used in the present embodiment is not limited to arc spraying. In one of the thermal spray device 8th sprayed thermal spray material 81 it is an aluminum alloy, a copper alloy, or a ceramic, wherein the thermally sprayed thermal spray material 81 has a conductivity of less than or equal to 5.6 × 10 ⁷ [S / m].

Die thermische Spritzvorrichtung 8 ist so angeordnet, dass deren Spitze zur zentralen Rotationsachse A weist, und so, dass der geschmolzene thermische Spritzwerkstoff 81 von der Spitze in Richtung zu den äußeren Umfangsflächen der Permanentmagnete 4 gespritzt wird. Während des Aufspritzens des thermischen Spritzwerkstoffs 81 durch die thermische Spritzvorrichtung 8 wird der Rotor 1b mit Kühlluft gekühlt. Der Vorgang wird daher durchgeführt, während gleichzeitig eine Temperaturerhöhung des Rotors 1a unterdrückt wird. Außerdem können die Ausrichtung der thermischen Spritzvorrichtung 8 und das Aufspritzen des thermischen Spritzwerkstoffs 81 von orthogonal zur zentralen Rotationsachse A auf parallel zur zentralen Rotationsachse A geändert werden. In 5 gibt θ den Spritzwinkel an, bei dem es sich um den Winkel handelt, der zwischen einer geraden Linie parallel zur zentralen Rotationsachse A und der Achse der thermischen Spritzvorrichtung 8 eingeschlossen ist. In dem dargestellten Beispiel beträgt der Spritzwinkel θ 90°. Die thermische Spritzvorrichtung 8 kann um die zentrale Rotationsachse A gedreht werden. Beim Aufspritzen des thermischen Spritzwerkstoffs 81 durch die thermische Spritzvorrichtung 8 wird der Spritzwinkel θ angepasst und die thermische Spritzvorrichtung 8 um die zentrale Rotationsachse A gedreht, wodurch an den äußeren Umfangsflächen der Permanentmagnete 4 die dünnen Schichten 7 mit konstanter Schichtdicke ausgebildet werden können. Es kann auch der Rotor 1b um die zentrale Rotationsachse A gedreht werden, ohne dass die thermische Spritzvorrichtung 8 um die zentrale Rotationsachse A gedreht wird. Auf diese Weise bedecken die dünnen Schichten 7 die äußeren Umfangsflächen der Permanentmagnete 4. The thermal spray device 8th is arranged so that its tip faces the central axis of rotation A, and so that the molten thermal spray material 81 from the tip toward the outer peripheral surfaces of the permanent magnets 4 is injected. During the spraying of the thermal spray material 81 through the thermal spray device 8th becomes the rotor 1b cooled with cooling air. The process is therefore performed while simultaneously increasing the temperature of the rotor 1a is suppressed. In addition, the orientation of the thermal spray device 8th and spraying the thermal spray material 81 be changed from orthogonal to the central axis of rotation A on parallel to the central axis of rotation A. In 5 θ indicates the spray angle, which is the angle between a straight line parallel to the central axis of rotation A and the axis of the thermal spray device 8th is included. In the illustrated example, the spray angle θ is 90 °. The thermal spray device 8th can be rotated about the central axis of rotation A. When spraying the thermal spray material 81 through the thermal spray device 8th the spray angle θ is adjusted and the thermal spray device 8th rotated about the central axis of rotation A, whereby on the outer peripheral surfaces of the permanent magnets 4 the thin layers 7 can be formed with a constant layer thickness. It can also be the rotor 1b be rotated about the central axis of rotation A, without the thermal spray device 8th is rotated about the central axis of rotation A. In this way, the thin layers cover 7 the outer peripheral surfaces of the permanent magnets 4 ,

Auf diese Weise werden in dem Rotor 1b die dünnen Schichten 7 wie in 6 dargestellt ausgebildet. Zu diesem Zeitpunkt besitzt die äußere Umfangsfläche des Rotors 1b eine zylindrische Form ohne Ungleichförmigkeiten. In this way, in the rotor 1b the thin layers 7 as in 6 shown formed. At this time, the outer peripheral surface of the rotor has 1b a cylindrical shape without irregularities.

Als Nächstes wird, wie in 2 dargestellt ist, das zylindrische Armierungselement 9 an den äußeren Umfangsflächen der Elemente 5 und der dünnen Schichten 7 angebracht. Das Armierungselement 9 wird an den äußeren Umfangsflächen der Elemente 5 und der dünnen Schichten 7 angeordnet, indem es mittels Presspassung, Schrumpfpassung oder Dehnpassung an dem Rotor 1b, an dem die dünnen Schichten 7 ausgebildet sind, befestigt wird. Nach dem Anordnen des Armierungselements 9 an den äußeren Umfangsflächen der Elemente 5 und der dünnen Schichten 7, wird die Welle 2 mittels Presspassung, Schrumpfpassung oder Dehnpassung so in den Kern 3 eingesetzt, dass sich der Kern 3 von der inneren Umfangsfläche des Kerns 3 ausgehend in radialer Richtung ausdehnt; Daher kann ein Presssitz zur Verbindung des Kerns 3 mit dem Armierungselement 9 geschaffen und die Verbindung weiter verbessert werden. Abhängig vom Werkstoff des Armierungselements 9 kann das Armierungselement 9 an den äußeren Umfangsflächen der Elemente 5 und der dünnen Schichten 7 durch direktes Wickeln des Armierungselements 9 um den Rotor 1b, an dem die dünnen Schichten 7 ausgebildet sind, angeordnet werden. Next, as in 2 is shown, the cylindrical reinforcing element 9 on the outer peripheral surfaces of the elements 5 and the thin layers 7 appropriate. The reinforcing element 9 becomes on the outer peripheral surfaces of the elements 5 and the thin layers 7 arranged by means of press fit, shrink fit or expansion fit on the rotor 1b on which the thin layers 7 are formed, is attached. After arranging the reinforcing element 9 on the outer peripheral surfaces of the elements 5 and the thin layers 7 , the wave becomes 2 by means of interference fit, shrink fit or expansion fit so in the core 3 used that the core 3 from the inner peripheral surface of the core 3 starting in the radial direction expands; Therefore, a press fit for connecting the core 3 with the reinforcing element 9 created and the connection will be further improved. Depending on the material of the reinforcing element 9 can the reinforcing element 9 on the outer peripheral surfaces of the elements 5 and the thin layers 7 by directly winding the reinforcing element 9 around the rotor 1b on which the thin layers 7 are formed, are arranged.

Im Folgenden wird ein Effekt der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf 1, 2 und 7 beschrieben. 7 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Beschaffenheit der während einer Rotation des Rotors 1 der vorliegenden Ausführungsform erzeugten Spannung. Hereinafter, an effect of the present embodiment will be described with reference to FIG 1 . 2 and 7 described. 7 shows a schematic representation for illustrating the nature of during a rotation of the rotor 1 the voltage generated in the present embodiment.

Der Rotor 1 bildet zusammen mit einem (nicht dargestellten) Stator eine elektrische Synchronrotationsmaschine, wobei die elektrische Synchronrotationsmaschine einen (nicht dargestellten) Inverter aufweist, der den Stromfluss durch die Statorwicklung steuert. Der Rotor 1 dreht sich um die zentrale Rotationsachse A, wenn auf ihn ein Drehmoment ausgeübt wird, das von einem mit Hilfe der Statorwicklung erzeugten magnetischen Drehfeld herrührt. Die an der äußeren Umfangsfläche des Kerns 3 angebrachten Permanentmagnete 4 sind bei der Rotation des Rotors 1 der Zentrifugalkraft ausgesetzt; da die Permanentmagnete 4 jedoch von dem Armierungselement 9 gehalten werden, wird verhindert, dass sich die Permanentmagnete 4 vom Kern 3 ablösen. The rotor 1 forms together with a stator (not shown) a synchronous electric rotary machine, the synchronous electric rotary machine having an inverter (not shown) which controls the flow of current through the stator winding. The rotor 1 rotates about the central axis of rotation A when it is subjected to a torque which results from a magnetic field generated by means of the stator winding. The on the outer peripheral surface of the core 3 attached permanent magnets 4 are at the rotation of the rotor 1 subjected to centrifugal force; because the permanent magnets 4 however, from the reinforcing element 9 held, prevents the permanent magnets 4 from the core 3 peel off.

Bei dem Rotor 1 füllen die Elemente 5 die Lücken zwischen den in Umfangsrichtung nebeneinanderliegenden Permanentmagneten 4, die äußeren Umfangsflächen der Permanentmagnete 4 sind mit den dünnen Schichten 7 beschichtet, und das Armierungselement 9 sitzt auf der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Rotors 1b. Wenn sich der wie oben beschrieben aufgebaute Rotor 1 dreht, wirken sowohl die in den Permanentmagneten 4 als auch die in den Elementen 5 erzeugten Zentrifugalkräfte auf das Armierungselement 9 ein. Konkret wirkt, wenn die Permanentmagnete 4 und die Elemente 5 dasselbe spezifische Gewicht besitzen, eine gleichförmige Zentrifugalkraft auf das Armierungselement 9 ein. Dadurch konzentriert sich keine Spannung auf einen bestimmten Bereich des Armierungselements 9, sodass das Armierungselement 9 nicht bricht. Folglich kann das Armierungselement 9 die Permanentmagnete 4 halten. Die oben ausgeführte Darlegung wird unter Bezug auf 7 genauer ausgeführt. At the rotor 1 fill the elements 5 the gaps between the circumferentially adjacent permanent magnets 4 , the outer peripheral surfaces of the permanent magnets 4 are with the thin layers 7 coated, and the reinforcing element 9 sits on the outer peripheral surface of the cylindrical rotor 1b , When the rotor constructed as described above 1 turns, both act in the permanent magnet 4 as well as in the elements 5 generated centrifugal forces on the reinforcing element 9 one. Actually acts when the permanent magnets 4 and the elements 5 have the same specific gravity, a uniform centrifugal force on the reinforcing element 9 one. As a result, no stress is concentrated on a specific area of the reinforcing element 9 so that the reinforcing element 9 does not break. Consequently, the reinforcing element 9 the permanent magnets 4 hold. The above explanation will be made with reference to 7 more precisely.

7 veranschaulicht einen Teil eines Querschnitts durch den Rotor 1 und zeigt konkret den Kern 3, Permanentmagnete 4a und 4b, Elemente 5a bis 5c, dünne Schichten 7a und 7b und das Armierungselement 9. Die beiden Permanentmagnete 4a und 4b wurden mit verschiedenen Bezugszeichen versehen, um sie von den anderen Permanentmagneten 4 zu unterscheiden, die drei Elemente 5a bis 5c wurden mit verschiedenen Bezugszeichen versehen, um sie von den anderen Elemente 5 zu unterscheiden, die dünne Schicht 7a weist ein anderes Bezugszeichen auf, damit der auf der äußeren Umfangsfläche des Permanentmagneten 4a ausgebildete Bereich von den anderen dünnen Schichten 7 unterschieden werden kann, und die dünne Schicht 7b weist ein anderes Bezugszeichen auf, damit der auf der äußeren Umfangsfläche des Permanentmagneten 4b ausgebildete Bereich von den anderen dünnen Schichten 7 unterschieden werden kann. Die Elemente 5a bis 5c und die Permanentmagnete 4a und 4b besitzen dasselbe spezifische Gewicht. Bei dem in 7 dargestellten Aufbau wirken eine in dem Element 5a erzeugte Zentrifugalkraft 17a, eine in dem Permanentmagneten 4a erzeugte Zentrifugalkraft 10a, eine in dem Element 5b erzeugte Zentrifugalkraft 17b, eine in dem Permanentmagneten 4b erzeugte Zentrifugalkraft 10b und eine in dem Element 5c erzeugte Zentrifugalkraft 17c gleichförmig auf das Armierungselement 9 ein. 7 illustrates a portion of a cross section through the rotor 1 and concretely shows the core 3 , Permanent magnets 4a and 4b , Elements 5a to 5c , thin layers 7a and 7b and the reinforcing element 9 , The two permanent magnets 4a and 4b have been given different reference numerals to distinguish them from the other permanent magnets 4 to distinguish the three elements 5a to 5c were provided with different reference numbers to distinguish them from the other elements 5 to distinguish the thin layer 7a has another reference numeral so that on the outer peripheral surface of the permanent magnet 4a trained area from the other thin layers 7 can be distinguished, and the thin layer 7b has another reference numeral so that on the outer peripheral surface of the permanent magnet 4b trained area from the other thin layers 7 can be distinguished. The Elements 5a to 5c and the permanent magnets 4a and 4b have the same specific gravity. At the in 7 structure shown act in the element 5a generated centrifugal force 17a , one in the permanent magnet 4a generated centrifugal force 10a , one in the element 5b generated centrifugal force 17b , one in the permanent magnet 4b generated centrifugal force 10b and one in the element 5c generated centrifugal force 17c uniform on the reinforcing element 9 one.

8 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Beschaffenheit der während einer Rotation des Rotors erzeugten Spannung, wenn die Elemente 5 und die dünnen Schichten 7 der vorliegenden Ausführungsform nicht vorhanden sind. Wie in 8 dargestellt, wirkt, wenn sich zwischen den Permanentmagneten 4a und 4b eine Lücke 30 befindet, auf die Lücke 30 keine Zentrifugalkraft ein, obwohl die Zentrifugalkräfte 10a und 10b auf die Permanentmagnete 4a bzw. 4b einwirken. Dadurch entstehen an einem Bereich 12 des Armierungselements 9 gegenüber der Lücke 30 Spannungen 11a und 11b, die auf die Zentrifugalkräfte 10a und 10b zurückzuführen sind und in Umfangsrichtung in einander entgegengesetzte Richtungen wirken. Auf diese Weise konzentriert sich die Spannung, wenn kein Element 5 vorhanden ist, auf den Bereich 12 des Armierungselements 9. Folglich kann im Bereich 12 des Armierungselements 9 ein Riss 13 auftreten, wodurch es zum Bruch des Armierungselements 9 kommen kann. 8th shows a schematic illustration for illustrating the nature of the voltage generated during rotation of the rotor when the elements 5 and the thin layers 7 the present embodiment are not present. As in 8th shown, acts when between the permanent magnets 4a and 4b a gap 30 is on the gap 30 no centrifugal force, although the centrifugal forces 10a and 10b on the permanent magnets 4a respectively. 4b act. This results in an area 12 of the reinforcing element 9 opposite the gap 30 tensions 11a and 11b that depends on the centrifugal forces 10a and 10b are due and act in opposite directions in the circumferential direction. In this way, the tension is concentrated when no element 5 is present on the area 12 of the reinforcing element 9 , Consequently, in the field 12 of the reinforcing element 9 a crack 13 occur, causing it to break the reinforcing element 9 can come.

9 zeigt eine andere schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Beschaffenheit der während einer Rotation des Rotors erzeugten Spannung, wenn die Elemente 5 und die dünnen Schichten 7 der vorliegenden Ausführungsform nicht vorhanden sind. 9 veranschaulicht den konkreten Fall, bei dem die Permanentmagnete 4 unterschiedliche radiale Höhen besitzen können. 9 zeigt eine schematische Darstellung in der der Unterschied in den radialen Höhen der Permanentmagnete 4a und 4b deutlich erkennbar ist, wobei die Umfangsrichtung des Kerns 3 der horizontalen Richtung und die radiale Richtung des Kerns 3 der vertikalen Richtung entspricht. In 9 ist die radiale Höhe des Permanentmagneten 4a größer als die radiale Höhe des Permanentmagneten 4b. Wie zuvor führt das Anbringen des Armierungselements 9 an den äußeren Umfangsflächen der Permanentmagnete 4a und 4b, wenn die Permanentmagnete 4a und 4b unterschiedliche radiale Höhen aufweisen, zu einer Spannungskonzentration an einem Bereich 15 des Armierungselements 9 an der dem Ende des Permanentmagneten 4a entsprechenden Stelle. Anders ausgedrückt wird im Bereich 15 des Armierungselements 9 während einer Rotation aufgrund der im Permanentmagneten 4a erzeugten Zentrifugalkraft eine Scherkraft 14 erzeugt, bei der es sich um eine radiale Spannung handelt. Folglich kann in dem Bereich 15 des Armierungselements 9 ein Riss 16 auftreten und das Armierungselement 9 dadurch brechen. 9 shows another schematic illustration to illustrate the nature of the voltage generated during rotation of the rotor when the elements 5 and the thin layers 7 the present embodiment are not present. 9 illustrates the concrete case where the permanent magnets 4 may have different radial heights. 9 shows a schematic representation in the difference in the radial heights of the permanent magnets 4a and 4b clearly recognizable, the circumferential direction of the core 3 the horizontal direction and the radial direction of the core 3 corresponds to the vertical direction. In 9 is the radial height of the permanent magnet 4a greater than the radial height of the permanent magnet 4b , As before, the attachment of the reinforcing element 9 on the outer peripheral surfaces of the permanent magnets 4a and 4b when the permanent magnets 4a and 4b have different radial heights, to a concentration of stress at a range 15 of the reinforcing element 9 at the end of the permanent magnet 4a appropriate place. In other words, in the field 15 of the reinforcing element 9 during a rotation due to the permanent magnets 4a generated centrifugal force a shearing force 14 generated, which is a radial stress. Consequently, in the field 15 of the reinforcing element 9 a crack 16 occur and the reinforcing element 9 break through.

Wie oben dargelegt umfasst der Rotor 1 den zylindrischen Kern 3, die Permanentmagnete 4, die an der äußeren Umfangsfläche des Kerns 3 angebracht und so angeordnet sind, dass sie in Umfangsrichtung des Kerns 3 zueinander beabstandet sind, die Elemente 5, die jeweils in die Lücke zwischen in Umfangsrichtung nebeneinanderliegenden Permanentmagneten 4 eingebettet und an der äußeren Umfangsfläche des Kerns 3 angebracht sind, die dünnen Schichten 7, die durch thermischen Aufspritzen eines nichtmagnetischen Werkstoffes gebildet sind und die äußeren Umfangsflächen der Permanentmagnete 4 bedecken, und das zylindrische Armierungselement 9, das auf den äußeren Umfangsflächen der Elemente 5 und der dünnen Schichten 7 angeordnet ist und die äußeren Umfangsflächen der Elemente 5 und der dünnen Schichten 7 bedeckt. As stated above, the rotor comprises 1 the cylindrical core 3 , the permanent magnets 4 attached to the outer peripheral surface of the core 3 attached and arranged so that they are in the circumferential direction of the core 3 spaced from each other, the elements 5 , each in the gap between circumferentially adjacent permanent magnets 4 embedded and on the outer peripheral surface of the core 3 attached, the thin layers 7 which are formed by thermal spraying of a non-magnetic material and the outer peripheral surfaces of the permanent magnets 4 cover, and the cylindrical reinforcing element 9 on the outer peripheral surfaces of the elements 5 and the thin layers 7 is arranged and the outer peripheral surfaces of the elements 5 and the thin layers 7 covered.

Das Verfahren zur Herstellung des Rotors 1 umfasst ferner ein Anbringen der Permanentmagnete 4 an der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Kerns 3 so, dass diese in Umfangsrichtung des Kerns 3 zueinander beabstandet sind, ein Anbringen der Elemente 5, die jeweils in der Lücke zwischen den in Umfangsrichtung nebeneinanderliegenden Permanentmagneten 4 eingebettet sind, an der äußeren Umfangsfläche des Kerns 3, ein Ausbilden der dünnen Schichten 7 durch thermisches Aufspritzen eines nichtmagnetischen Werkstoffes so, dass die dünnen Schichten 7 die äußeren Umfangsflächen der Permanentmagnete 4 bedecken, und ein Anordnen des zylindrischen Armierungselements 9, das die äußeren Umfangsflächen der Elemente 5 und der dünnen Schichten 7 bedeckt, an den äußeren Umfangsflächen der Elemente 5 und der dünnen Schichten 7. The method of manufacturing the rotor 1 further comprises attaching the permanent magnets 4 on the outer peripheral surface of the cylindrical core 3 so that these are in the circumferential direction of the core 3 spaced from each other, attaching the elements 5 , each in the gap between the circumferentially adjacent permanent magnets 4 are embedded, on the outer peripheral surface of the core 3 , forming the thin layers 7 by thermal spraying of a non-magnetic material such that the thin layers 7 the outer peripheral surfaces of the permanent magnets 4 cover, and arranging the cylindrical reinforcing member 9 that the outer peripheral surfaces of the elements 5 and the thin layers 7 covered, on the outer peripheral surfaces of the elements 5 and the thin layers 7 ,

Bei der vorliegenden Ausführungsform kann eine Spannungskonzentration auf einen bestimmten Bereich des Armierungselements 9 verhindert werden, wodurch es anders als im Stand der Technik nicht erforderlich ist, einen Werkstoff für das Armierungselement 9 und die für das Armierungselement 9 zu verwendende Materialstärke unter Berücksichtigung der Spannungskonzentration zu wählen. Folglich kann mit einer einfachen Armierung verhindert werden, dass sich die Permanentmagnete 4 aufgrund der während einer Rotation des Rotors 1 erzeugten Zentrifugalkraft ablösen. Außerdem ist es anders als im Stand der Technik nicht erforderlich ein hochfestes Element als Armierungselement 9 zu wählen, wobei die Stärke des einzusetzenden Elements verringert werden kann. Dadurch können die Kosten gesenkt werden. In the present embodiment, a stress concentration may be applied to a certain area of the reinforcing element 9 be prevented, whereby it is not required, unlike in the prior art, a material for the reinforcing element 9 and for the reinforcing element 9 to choose the material thickness to be used, taking into account the concentration of stress. Consequently, it can be prevented with a simple reinforcement, that the permanent magnets 4 due to during a rotation of the rotor 1 detached centrifugal force. Moreover, unlike the prior art, it does not require a high-strength element as a reinforcing element 9 to choose, whereby the strength of the element to be used can be reduced. This can reduce costs.

Bisweilen bildet sich zwischen den Permanentmagneten 4 und dem zwischen den Permanentmagneten 4 eingebetteten Element 5 eine Lücke. Es ist effektiver, diese Lücke so verkleinern, dass deren Breite in Umfangsrichtung kleiner oder gleich 2 mm ist. Außerdem ist es effektiver, wenn Ungleichförmigkeiten in radialer Richtung an der äußeren Umfangsfläche der Elemente 5 und der dünnen Schichten 7 so gering gehalten werden, dass sie kleiner oder gleich 0,5 mm sind. Sometimes it forms between the permanent magnets 4 and between the permanent magnets 4 embedded element 5 a gap. It is more effective to reduce this gap so that its width in the circumferential direction is less than or equal to 2 mm. In addition, it is more effective if irregularities in the radial direction on the outer peripheral surface of the elements 5 and the thin layers 7 be kept so small that they are less than or equal to 0.5 mm.

Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Elemente 5 aus einem nichtmagnetischen Material gefertigt. Konkret sind die Elemente 5 aus Edelstahl, einer Aluminiumlegierung, einer Kupferlegierung, einer Eisenlegierung oder einem Harz gefertigt. Die aus einem nichtmagnetischen Material gefertigten Elemente 5 können Kurzschlussflussverluste im Kern 3 und den Elementen 5 verringern. Die Elemente 5 können auch aus einem anderen als aus einem nichtmagnetischen Material hergestellt werden. In the present embodiment, the elements are 5 made of a non-magnetic material. Concrete are the elements 5 made of stainless steel, an aluminum alloy, a copper alloy, an iron alloy or a resin. The elements made of a non-magnetic material 5 can short-circuit flux losses in the core 3 and the elements 5 reduce. The Elements 5 can also be made of other than a non-magnetic material.

Außerdem kann das Material der Elemente 5 so gewählt werden, dass dessen spezifisches Gewicht gleich dem der Permanentmagnete 4 ist. Dadurch werden die in den Elementen 5 und den Permanentmagneten 4 erzeugten Zentrifugalkräfte gleich groß, wodurch eine lokale Spannungskonzentration in dem Armierungselement 9 verhindert werden kann. Selbst wenn das spezifische Gewicht der Elemente 5 nicht gleich dem der Permanentmagnete 4 ist, kann mit Elementen 5, deren spezifisches Gewicht näher an dem der Permanentmagnete 4 liegt, eine Wirkung erzielt werden, die dem Fall näher kommt, bei dem die Elemente 5 und die Permanentmagnete 4 dasselbe spezifische Gewicht aufweisen. In addition, the material of the elements 5 be chosen so that its specific weight equal to that of the permanent magnets 4 is. This will be the in the elements 5 and the permanent magnet 4 generated centrifugal forces equal, creating a local stress concentration in the reinforcing element 9 can be prevented. Even if the specific weight of the elements 5 not equal to the permanent magnets 4 is, can with elements 5 whose specific gravity is closer to that of the permanent magnets 4 There is an effect to be achieved that comes closer to the case where the elements 5 and the permanent magnets 4 have the same specific gravity.

Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die dünnen Schichten 7 durch thermisches Aufspritzen eines nichtmagnetischen Werkstoffes gebildet. Konkret sind die dünnen Schichten 7 aus einer Aluminiumlegierung, einer Kupferlegierung oder einer Keramik gefertigt. Mit aus einem nichtmagnetischen Werkstoff gefertigten dünnen Schichten 7 können die Oberwellenverluste reduziert werden, die in den dünnen Schichten 7 bei einer Ansteuerung des Rotors 1 mit dem oben beschriebenen Inverter erzeugt werden. In the present embodiment, the thin films become 7 formed by thermal spraying of a non-magnetic material. Concrete are the thin layers 7 made of an aluminum alloy, a copper alloy or a ceramic. With thin layers made of a non-magnetic material 7 The harmonic losses can be reduced in the thin layers 7 at a control of the rotor 1 be generated with the inverter described above.

Außerdem weisen aus einem nichtmagnetischen Werkstoff gefertigte dünne Schichten 7 eine Leitfähigkeit auf, die kleiner oder gleich der von Kupfer ist. Dadurch können die Oberwellenverluste verringert werden, die in den dünnen Schichten 7 bei einer Ansteuerung des Rotors 1 mit dem oben beschriebenen Inverter erzeugt werden. In addition, have made of a non-magnetic material thin layers 7 a conductivity that is less than or equal to that of copper. This can reduce harmonic losses in the thin layers 7 at a control of the rotor 1 be generated with the inverter described above.

Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Armierungselement 9 aus einem nichtmagnetischen Werkstoff gefertigt. Konkret ist das Armierungselement 9 aus einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff, glasfaserverstärkten Kunststoff, Titan oder Edelstahl hergestellt. Indem das Armierungselement 9 aus einem nichtmagnetischen Werkstoff gefertigt wird, kann eine Verringerung der Ausgangsleistung der elektrischen Rotationsmaschine aufgrund eines Streuflusses niedriggehalten werden. In the present embodiment, the reinforcing element 9 made of a non-magnetic material. Specifically, the reinforcing element 9 made of a carbon fiber reinforced plastic, glass fiber reinforced plastic, titanium or stainless steel. By the reinforcing element 9 is made of a non-magnetic material, a reduction in the output of the rotary electric machine due to a leakage flux can be kept low.

Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die dünnen Schichten 7 an den äußeren Umfangsflächen der Permanentmagnete 4, jedoch nicht an den äußeren Umfangsflächen der Elemente 5 ausgebildet. Dadurch kann verhindert werden, dass die dünnen Schichten 7 aufgrund der während einer Rotation des Rotors 1 erzeugten Zentrifugalkraft auseinanderbrechen. In the present embodiment, the thin layers are 7 on the outer peripheral surfaces of the permanent magnets 4 but not on the outer peripheral surfaces of the elements 5 educated. This can prevent the thin layers 7 due to during a rotation of the rotor 1 generated centrifugal force break apart.

Die dünnen Schichten 7 können auch vor einem Befestigen der Welle 2 an dem Kern 3 ausgebildet werden. 10 zeigt eine weitere schematische Darstellung zur Erläuterung des Verfahrens zur Herstellung des Rotors für die elektrische Rotationsmaschine gemäß der vorliegenden Ausführungsform. 10 zeigt eine schematische Darstellung des Verfahrens, bei dem die dünnen Schichten 7 unter Verwendung der thermischen Spritzvorrichtung 8 in ähnlicher Weise wie bei 5 ausgebildet werden, wobei Komponenten, die mit den in 5 dargestellten identisch sind, mit denselben Bezugszeichen versehen sind. In 10 ist keine Welle 2 durch das Kerndurchgangsloch 6 in den Rotor 1 eingefügt, sodass das Kerndurchgangsloch 6 hohl ist; die dünnen Schichten 7 können jedoch auch in einem solchen Zustand, in ähnlicher Weise wie im Fall von 5, unter Einsatz der thermischen Spritzvorrichtung 8 ausgebildet werden. Die Welle 2 wird nach Ausbildung der dünnen Schichten 7 in das Kerndurchgangsloch 6 eingesetzt. The thin layers 7 Also, before attaching the shaft 2 at the core 3 be formed. 10 shows another schematic illustration for explaining the method of manufacturing the rotor for the rotary electric machine according to the present embodiment. 10 shows a schematic representation of the method in which the thin layers 7 using the thermal spray device 8th in similar to 5 be formed, wherein components with the in 5 are identical, are provided with the same reference numerals. In 10 is not a wave 2 through the core through hole 6 in the rotor 1 inserted so that the core through hole 6 is hollow; the thin layers 7 However, even in such a state, in a similar way as in the case of 5 , using the thermal spray device 8th be formed. The wave 2 becomes after formation of the thin layers 7 in the core through hole 6 used.

Um die Spannungskonzentration an einem bestimmten Bereich des Armierungselements 9 besser zu verhindern, wird die äußere Umfangsfläche des Rotors 1b so bearbeitet, dass die äußere Umfangsfläche des Rotors 1 eine kreisförmigere Gestalt und weniger Ungleichförmigkeiten aufweist. 11 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Art, mit der bei der vorliegenden Ausführungsform die äußere Umfangsfläche des Rotors 1b nach Ausbildung der dünnen Schichten 7 mit Hilfe der thermischen Spritzvorrichtung 8 mit einem Schneidwerkzeug 20 spanend bearbeitet wird. In 11 wird der Rotor 1b, während der Rotor 1b um die zentrale Rotationsachse A rotiert, in einer solchen Weise bearbeitet, dass die äußeren Umfangsflächen der dünnen Schichten 7 und der Elemente 5 mit dem Schneidwerkzeug 20 spanend bearbeitet und von den dünnen Schichten 7 und den Elementen 5 erzeugte Späne 71 abgeschnitten werden, sodass die äußere Umfangsfläche des Rotors 1b einem wahren Kreis näher kommt. Als Permanentmagnete 4 werden üblicherweise Seltenerdmagnete oder Ferritmagnete verwendet. Diese Magnete sind extrem schwer spanend zu bearbeiten, sodass keine Universalmaschine zum spanenden Bearbeiten dieser Magnete verwendet werden kann. Da die äußeren Umfangsflächen der Permanentmagnete 4 bei der vorliegenden Ausführungsform jedoch mit den dünnen Schichten 7 beschichtet sind, kann die spanende Bearbeitung an den dünnen Schichten 7 vorgenommen werden. Folglich kann die äußere Umfangsfläche des Rotors 1b mit Hilfe einer Universalbearbeitung besser an einen wahren Kreis angeglichen werden. Unter Universalbearbeitung ist hierbei ein spanendes Bearbeiten, Polieren oder Glätten zu verstehen. To the stress concentration at a certain area of the reinforcing element 9 To better prevent the outer peripheral surface of the rotor 1b machined so that the outer peripheral surface of the rotor 1 has a more circular shape and less nonuniformities. 11 shows a schematic illustration illustrating the manner in which, in the present embodiment, the outer peripheral surface of the rotor 1b after formation of the thin layers 7 with the help of the thermal spray device 8th with a cutting tool 20 is machined. In 11 becomes the rotor 1b while the rotor 1b rotated about the central axis of rotation A, machined in such a manner that the outer peripheral surfaces of the thin layers 7 and the elements 5 with the cutting tool 20 machined and thin layers 7 and the elements 5 generated chips 71 be cut off so that the outer peripheral surface of the rotor 1b closer to a true circle. As permanent magnets 4 Usually, rare earth magnets or ferrite magnets are used. These magnets are extremely difficult to machine so that no universal machine can be used to machine these magnets. Since the outer peripheral surfaces of the permanent magnets 4 in the present embodiment, however, with the thin layers 7 Coated, the machining can be done on the thin layers 7 be made. Consequently, the outer peripheral surface of the rotor 1b better aligned to a true circle with the help of a universal machining. Under universal machining here is a machining, polishing or smoothing to understand.

Die Form der in 1 und 2 jeweils dargestellten Permanentmagnete 4 und Elemente 5 stellt nur ein Beispiel dar und ist nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt. Die Permanentmagnete 4 und Elemente 5 können im Querschnitt eine bogenförmige Gestalt oder eine sichelförmige Gestalt mit variierender radialer Dicke aufweisen. Außerdem kann jeder der Permanentmagnete 4 aus mehreren axial unterteilten Magneten aufgebaut sein. The shape of in 1 and 2 each shown permanent magnets 4 and elements 5 is only an example and is not limited to the example shown. The permanent magnets 4 and elements 5 may have in cross section an arcuate shape or a crescent shape with varying radial thickness. In addition, each of the permanent magnets 4 be constructed of a plurality of axially divided magnets.

Das in 3 und 5 veranschaulichte Verfahren zum Anbringen der Elemente 5 stellt nur ein Beispiel dar und ist nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt. Es reicht aus, wenn die Elemente 5 die Lücken zwischen den Permanentmagneten 4 füllen. Die Elemente 5 können in die Lücken zwischen den Permanentmagneten 4 eingepasst und an der äußeren Umfangsfläche des Kerns 3 mit Hilfe eines Klebstoffs angebracht werden, nachdem das Armierungselement 9 auf den dünnen Schichten 7 angebracht wurde, die die äußeren Umfangsflächen der Permanentmagnete 4 bedecken. Wenn die Elemente 5 aus Harz gefertigt sind, kann als Alternative nach dem Anbringen des Armierungselements 9 auf den dünnen Schichten 7, die die äußeren Umfangsflächen der Permanentmagnete 4 bedecken, ein Harz in die Lücken zwischen den Permanentmagneten 4 so injiziert werden, dass das Harz in die Elemente 5 geformt wird. This in 3 and 5 illustrated method of attaching the elements 5 is only an example and is not limited to the example shown. It is enough if the elements 5 the gaps between the permanent magnets 4 to fill. The Elements 5 can get into the gaps between the permanent magnets 4 fitted and on the outer peripheral surface of the core 3 be attached by means of an adhesive after the reinforcing element 9 on the thin layers 7 has been attached, the outer peripheral surfaces of the permanent magnets 4 cover. If the elements 5 made of resin can, as an alternative after attaching the reinforcing element 9 on the thin layers 7 that the outer peripheral surfaces of the permanent magnets 4 cover a resin in the gaps between the permanent magnets 4 be injected so that the resin is in the elements 5 is formed.

Außerdem kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine elektrische Rotationmaschine angegeben werden, die den Rotor 1 umfasst, sowie eine elektrische Vorrichtung, die die elektrische Rotationmaschine umfasst. In addition, according to the present embodiment, an electric rotary machine may be provided which includes the rotor 1 and an electrical device comprising the rotary electric machine.

Bei der vorliegenden Ausführungsform bedecken die dünnen Schichten 7 lediglich die äußeren Umfangsflächen der Permanentmagnete 4. Ein Aufbau, bei dem auch die äußeren Umfangsflächen der Elemente 5 mit der dünnen Schicht 7 bedeckt sind, ist jedoch auch möglich. 12 zeigt eine Querschnittansicht durch einen Rotor 1d für eine elektrische Rotationsmaschine gemäß einer ersten Modifikation der vorliegenden Ausführungsform. Die in 12 dargestellte Querschnittansicht entspricht der in 2 dargestellten Querschnittansicht. In 12 sind Komponenten, die mit jenen der in 2 dargestellten identisch sind, mit denselben Bezugszeichen versehen. In the present embodiment, the thin layers cover 7 only the outer peripheral surfaces of the permanent magnets 4 , A structure in which also the outer peripheral surfaces of the elements 5 with the thin layer 7 is covered, but is also possible. 12 shows a cross-sectional view through a rotor 1d for a rotary electric machine according to a first modification of the present embodiment. In the 12 illustrated cross-sectional view corresponds to in 2 illustrated cross-sectional view. In 12 are components that match those of 2 are identical, provided with the same reference numerals.

Wie in 12 dargestellt weist der Rotor 1d den zylindrischen Kern 3, die Permanentmagnete 4, die an der äußeren Umfangsfläche des Kerns 3 angebracht und so angeordnet sind, dass sie in Umfangsrichtung des Kerns 3 zueinander beabstandet sind, die Elemente 5, die jeweils in der Lücke zwischen den in Umfangsrichtung nebeneinanderliegenden Permanentmagneten 4 eingebettet und an der äußeren Umfangsfläche des Kerns 3 angebracht sind, die dünne Schicht 7, die durch thermisches Aufspritzen eines nichtmagnetischen Werkstoffes ausgebildet ist und die äußeren Umfangsflächen der Permanentmagnete 4 und Elemente 5 bedeckt, und das zylindrische Armierungselement 9 auf, das an der äußeren Umfangsfläche der dünnen Schicht 7 angeordnet ist und die äußeren Umfangsflächen der Elemente 5 und der dünnen Schichten 7 bedeckt. Wie oben beschrieben bedeckt in dem Rotor 1d die dünne Schicht 7 nicht nur die äußeren Umfangsflächen der Permanentmagnete 4, sondern auch die äußeren Umfangsflächen der Elemente 5. Anders ausgedrückt ist die dünne Schicht 7 an den äußeren Umfangsflächen der Permanentmagnete 4 und Elemente 5 ausgebildet. Dadurch befinden sich die den Elementen 5 gegenüberliegenden Bereiche der inneren Umfangsfläche des Armierungselements 9 in Kontakt mit der äußeren Umfangsfläche der dünnen Schicht 7. Anders ausgedrückt befinden sich die Elemente 5 mit der inneren Umfangsfläche des Armierungselements 9 mit der dünnen Schicht 7 dazwischen in Kontakt. As in 12 shown has the rotor 1d the cylindrical core 3 , the permanent magnets 4 attached to the outer peripheral surface of the core 3 attached and arranged so that they are in the circumferential direction of the core 3 spaced from each other, the elements 5 , each in the gap between the circumferentially adjacent permanent magnets 4 embedded and on the outer peripheral surface of the core 3 are attached, the thin layer 7 formed by thermal spraying a non-magnetic material and the outer peripheral surfaces of the permanent magnets 4 and elements 5 covered, and the cylindrical reinforcing element 9 on the outer peripheral surface of the thin layer 7 is arranged and the outer peripheral surfaces of the elements 5 and the thin layers 7 covered. As described above, covered in the rotor 1d the thin layer 7 not only the outer peripheral surfaces of the permanent magnets 4 , but also the outer peripheral surfaces of the elements 5 , In other words, the thin layer 7 on the outer peripheral surfaces of the permanent magnets 4 and elements 5 educated. This is what the elements are 5 opposite portions of the inner peripheral surface of the reinforcing element 9 in contact with the outer peripheral surface of the thin layer 7 , In other words, the elements are located 5 with the inner circumferential surface of the reinforcing element 9 with the thin layer 7 in contact between them.

Daher kann durch Ausbilden der äußeren Umfangsfläche der dünnen Schicht 7 so, dass diese eine kreisförmigere Gestalt und weniger Ungleichförmigkeiten aufweist, verhindert werden, dass sich die Spannung während einer Rotation des Rotors 1d an einem bestimmten Bereich des Armierungselements 9 konzentriert. Bei dem dargestellten Beispiel weisen die Elemente 5 und die Permanentmagnete 4 dieselbe radiale Höhe auf; die Elemente 5 können jedoch auch eine größere radiale Höhe besitzen als die Permanentmagnete 4. Therefore, by forming the outer peripheral surface of the thin film 7 so that it has a more circular shape and less non-uniformities, it can be prevented that the tension during a rotation of the rotor 1d at a certain area of the reinforcing element 9 concentrated. In the example shown, the elements have 5 and the permanent magnets 4 the same radial height; the Elements 5 However, they can also have a greater radial height than the permanent magnets 4 ,

Das Verfahren zur Herstellung des Rotors 1d ähnelt dem Verfahren zur Herstellung des Rotors 1. Konkret umfasst das Verfahren zum Herstellen des Rotors 1d ein Anbringen der Permanentmagnete 4 an der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Kerns 3 so, dass diese in Umfangsrichtung des Kerns 3 zueinander beabstandet sind, ein Anbringen der Elemente 5 an der äußeren Umfangsfläche des Kerns 3 so, dass diese jeweils in der Lücke zwischen den in Umfangsrichtung nebeneinanderliegenden Permanentmagneten 4 eingebettet sind, ein Ausbilden der dünnen Schicht 7 durch thermische Aufspritzen eines nichtmagnetischen Werkstoffes so, dass die dünne Schicht 7 die äußeren Umfangsflächen der Permanentmagnete 4 und der Elemente 5 bedeckt, und ein Anordnen des zylindrischen Armierungselements 9, das die äußeren Umfangsflächen der Elemente 5 und der dünne Schicht 7 bedeckt, an der äußeren Umfangsfläche der dünnen Schicht 7. The method of manufacturing the rotor 1d similar to the method of manufacturing the rotor 1 , Concretely, the method includes manufacturing the rotor 1d an attachment of the permanent magnets 4 on the outer peripheral surface of the cylindrical core 3 so that these are in the circumferential direction of the core 3 spaced from each other, attaching the elements 5 on the outer peripheral surface of the core 3 so that these each in the gap between the circumferentially adjacent permanent magnets 4 embedded, forming the thin layer 7 by thermal spraying of a non-magnetic material so that the thin layer 7 the outer peripheral surfaces of the permanent magnets 4 and the elements 5 covered, and arranging the cylindrical reinforcing member 9 that the outer peripheral surfaces of the elements 5 and the thin layer 7 covered on the outer peripheral surface of the thin layer 7 ,

Nachfolgend werden der Aufbau des Rotors 1 der vorliegenden Ausführungsform und der Aufbau des Rotors 1d der ersten Modifikation gemeinsam beschrieben. Der Rotor für eine elektrische Rotationsmaschine umfasst den zylindrischen Kern 3, die Permanentmagnete 4, die an der äußeren Umfangsfläche des Kerns 3 angebracht und so angeordnet sind, dass sie in Umfangsrichtung des Kerns 3 zueinander beabstandet sind, die Elemente 5, die jeweils in die Lücke zwischen den in Umfangsrichtung nebeneinanderliegenden Permanentmagneten 4 eingebettet und an der äußeren Umfangsfläche des Kerns 3 angebracht sind, die dünne(n) Schicht(en) 7, die durch thermisches Aufspritzen eines nichtmagnetischen Werkstoffes ausgebildet wird (werden) und zumindest die äußeren Umfangsflächen der Permanentmagnete 4 bedeckt (bedecken), und das zylindrische Armierungselement 9, das an der (den) äußeren Umfangsfläche(n) des (der) dünnen Schicht(en) 7 angeordnet ist und die äußeren Umfangsflächen der Elemente 5 und der dünnen Schicht(en) 7 bedeckt. Die äußeren Umfangsflächen der Elemente 5 befinden sich in Kontakt mit der inneren Umfangsfläche des Armierungselements 9 oder mit der inneren Umfangsfläche des Armierungselements 9 mit der dünnen Schicht 7 dazwischen in Kontakt. The following is the structure of the rotor 1 the present embodiment and the structure of the rotor 1d the first modification described together. The rotor for a rotary electric machine comprises the cylindrical core 3 , the permanent magnets 4 attached to the outer peripheral surface of the core 3 attached and arranged so that they are in the circumferential direction of the core 3 spaced from each other, the elements 5 , respectively in the gap between the circumferentially adjacent permanent magnets 4 embedded and on the outer peripheral surface of the core 3 are attached, the thin layer (s) 7 formed by thermal spraying of a nonmagnetic material and at least the outer peripheral surfaces of the permanent magnets 4 covered (cover), and the cylindrical reinforcing element 9 at the outer peripheral surface (s) of the thin layer (s) 7 is arranged and the outer peripheral surfaces of the elements 5 and the thin layer (s) 7 covered. The outer peripheral surfaces of the elements 5 are in contact with the inner peripheral surface of the reinforcing member 9 or with the inner peripheral surface of the reinforcing element 9 with the thin layer 7 in contact between them.

Außerdem liegen bei der vorliegenden Ausführungsform zwischen den Permanentmagneten 4 keine Lücken vor, da die Elemente 5 in die Lücken zwischen den Permanentmagneten 4 eingebettet sind; die Elemente 5 können jedoch weggelassen werden, indem die Permanentmagnete 4 ohne Zwischenlücke angebracht werden. Wenn die Lücken zwischen den Permanentmagneten 4 so ausgebildet sind, dass deren Breite in Umfangsrichtung kleiner oder gleich 2 mm ist, dann können die Elemente 5 weggelassen werden. In addition, in the present embodiment, between the permanent magnets 4 no gaps, because the elements 5 in the gaps between the permanent magnets 4 are embedded; the Elements 5 however, can be omitted by the permanent magnets 4 be attached without gaps. When the gaps between the permanent magnets 4 are formed so that their width in the circumferential direction is less than or equal to 2 mm, then the elements 5 be omitted.

13 zeigt eine Querschnittansicht eines Rotors 1e für eine elektrische Rotationsmaschine gemäß einer zweiten Modifikation der vorliegenden Ausführungsform. Die in 13 dargestellte Querschnittansicht entspricht der in 2 dargestellten Querschnittansicht. In 13 sind Komponenten, die mit jenen der in 2 dargestellten identisch sind, mit denselben Bezugszeichen versehen. Wie in 13 dargestellt umfasst der Rotor 1e den zylindrischen Kern 3, die Permanentmagnete 4, die an der äußeren Umfangsfläche des Kerns 3 angebracht sind, ohne dass sich in Umfangsrichtung des Kerns 3 zwischen diesen eine Lücke befindet, die dünne Schicht 7, die durch thermisches Aufspritzen eines nichtmagnetischen Werkstoffs ausgebildet ist und die äußeren Umfangsflächen der Permanentmagnete 4 bedeckt, und das zylindrische Armierungselement 9, das an der äußeren Umfangsfläche der dünnen Schicht 7 angeordnet ist und die äußere Umfangsfläche der dünnen Schicht 7 bedeckt. Der wie oben angegeben aufgebaute Rotor 1e kann einen Effekt erzielen, der dem der vorliegenden Ausführungsform ähnelt. 13 shows a cross-sectional view of a rotor 1e for a rotary electric machine according to a second modification of the present embodiment. In the 13 illustrated cross-sectional view corresponds to in 2 illustrated cross-sectional view. In 13 are components that match those of 2 are identical, provided with the same reference numerals. As in 13 The rotor comprises shown 1e the cylindrical core 3 , the permanent magnets 4 attached to the outer peripheral surface of the core 3 are attached without extending in the circumferential direction of the core 3 between these there is a gap, the thin layer 7 formed by thermal spraying a non-magnetic material and the outer peripheral surfaces of the permanent magnets 4 covered, and the cylindrical reinforcing element 9 attached to the outer peripheral surface of the thin layer 7 is arranged and the outer peripheral surface of the thin layer 7 covered. The rotor constructed as stated above 1e can achieve an effect similar to that of the present embodiment.

Die bei den beschriebenen Ausführungsformen veranschaulichten Konfigurationen stellen Beispiele für den Gegenstand der vorliegenden Erfindung dar und können mit anderen öffentlich bekannten Technologien kombiniert werden, wobei ein Teil einer jeweiligen Konfiguration weggelassen oder modifiziert werden kann, ohne den Kern der vorliegenden Erfindung zu verlassen. The configurations illustrated in the described embodiments are examples of the subject matter of the present invention and may be combined with other publicly known technologies, and a portion of a particular configuration may be omitted or modified without departing from the gist of the present invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e: Rotor; Rotor;
22: Welle; Wave;
33: Kern; Core;
4, 4a, 4b4, 4a, 4b: Permanentmagnet; Permanent magnet;
5, 5a, 5b, 5c5, 5a, 5b, 5c: Element; Element;
66: Kerndurchgangsloch; Core hole;
7, 7a, 7b7, 7a, 7b: dünne Schicht; thin layer;
88th: thermische Spritzvorrichtung; thermal spray device;
99: Armierungselement; reinforcement element;
10a, 10b10a, 10b: Zentrifugalkraft; centrifugal force;
11a, 11b11a, 11b: Spannung; Tension;
13, 1613, 16: Riss; Crack;
1414: Scherkraft; Shear force;
17a, 17b, 17c17a, 17b, 17c: Zentrifugalkraft; centrifugal force;
2020: Schneidwerkzeug; Cutting tool;
3030: Lücke; Gap;
7171: Span; span;
8181: thermischer Spritzwerkstoff. thermal spray material.

Claims

Rotor for a rotary electric machine comprising: a cylindrical core, a plurality of permanent magnets mounted on an outer peripheral surface of the core and arranged so that the permanent magnets are spaced from each other in the circumferential direction of the core, a plurality of first elements each embedded in a gap between the circumferentially adjacent permanent magnets and attached to the outer peripheral surface of the core, a thin film formed by thermally spraying a non-magnetic material and covering at least an outer peripheral surface of the permanent magnets, and a cylindrical second member disposed on an outer peripheral surface of the thin film and covering an outer peripheral surface of the first member and the outer peripheral surface of the thin film, wherein the outer peripheral surface of the first members is in contact with an inner peripheral surface of the second member or is in contact with the inner peripheral surface of the second member with the thin film therebetween.

A rotor for a rotary electric machine according to claim 1, wherein a height of the first elements in the radial direction of the core is greater than a height of the permanent magnets in the radial direction of the core and the outer peripheral surface of the first elements is in contact with the inner peripheral surface of the second element.

A rotor for a rotary electric machine according to claim 1, wherein the thin layer covers the outer peripheral surface of the permanent magnets and the outer peripheral surface of the first elements and the outer circumferential surface of the thin film is in contact with the inner peripheral surface of the second member.

Rotor for a rotary electric machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the first elements of stainless steel, an aluminum alloy, a copper alloy, an iron alloy or a resin are made.

Rotor for a rotary electric machine according to one of claims 1 to 3, wherein the thin layer of an aluminum alloy, a copper alloy or a ceramic is made.

A rotor for a rotary electric machine according to claim 5, wherein a conductivity of the thin film is less than or equal to a conductivity of copper.

Rotor for a rotary electric machine according to one of claims 1 to 3, wherein the second element is made of carbon fiber reinforced plastic, glass fiber reinforced plastic, titanium or stainless steel.

Rotor for a rotary electric machine comprising: a cylindrical core, a plurality of permanent magnets attached to an outer peripheral surface of the core without a gap being formed between the permanent magnets in the circumferential direction of the core, a thin film formed by thermally spraying a nonmagnetic material and covering an outer peripheral surface of the permanent magnets, and a cylindrical member disposed on an outer peripheral surface of the thin film and covering the outer peripheral surface of the thin film.

A method of manufacturing a rotor for a rotary electric machine, the method comprising: mounting a plurality of permanent magnets on an outer peripheral surface of a cylindrical core so that the permanent magnets are spaced from each other in the circumferential direction of the core, attaching a plurality of first elements to the outer peripheral surface of the core, each being embedded in a gap between the circumferentially juxtaposed permanent magnets, forming a thin film by thermally spraying a non-magnetic material such that the film covers at least an outer peripheral surface of the permanent magnets, and disposing a cylindrical second member on the outer peripheral surface thereof thin layer like that, that it covers an outer peripheral surface of the first members and the outer peripheral surface of the thin film, the outer peripheral surface of the first member being in contact with an inner peripheral surface of the second member or the inner peripheral surface of the second member with the thin film therebetween.

The method of manufacturing a rotor for a rotary electric machine according to claim 9, further comprising machining an outer peripheral surface of the rotor after forming the thin film.