DE3231575A1 - Magnetinduktor-schwungrad und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Magnetinduktor-schwungrad und verfahren zu seiner herstellung

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DE3231575A1
DE3231575A1 DE19823231575 DE3231575A DE3231575A1 DE 3231575 A1 DE3231575 A1 DE 3231575A1 DE 19823231575 DE19823231575 DE 19823231575 DE 3231575 A DE3231575 A DE 3231575A DE 3231575 A1 DE3231575 A1 DE 3231575A1
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air gap
flywheel
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Lars-Olof Ottosson
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Svenska Electromagneter AB
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Description

  • Magnetinduktor-Schwungrad und Verfahren
  • zu seiner Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf ein Magnetinduktor-Schwungrad, bei dem ein Rotor aus einem nichtmagnetischen Material wenigstens einen über einen Luftspalt mit einem zum Rotor koaxialen Stator zusammenwirkenden, gewölbten Permanentmagneten aufweist.
  • In Magnetinduktor-Schwungrädern wird ein rotierender Permanentmagnet dazu verwendet, in Zusammenwirkung mit einem Stator einen Zündimpuls für einen Verbrennungsmotor zu erzeugen. Der Magnet weist einen radialen magnetischen Fluß auf, der in Verbindung mit einem Luftspalt in den Statorwicklungen die erforderlichen Stromimpulse hervorruft. Für einen wirkungsvollen Betrieb muß sich der Magnet so nahe wie möglich an dem Luftspalt befinden, wobei der letztere unter Berück- sichtigung der Luftzirkulation und der Herstellungsmöglichkeiten hinsichtlich der gegenseitig konzentrischen Einstellung von Stator und Schwungrad optimal eng sein muß.
  • Die Permanentmagnete sind in dem Magnetinduktor-Schwungrad üblicherweise gewölbt mit einer konkaven oder konvexen zylindrischen Oberfläche unmittelbar an die den Luftspalt begrenzende zylindrische Oberfläche angrenzend ausgebildet. Im ersteren Fall wirkt das Schwungrad mit einem inneren Stator zusammen, im letzteren Fall dagegen mit einem äußeren Stator. Das Schwungrad ist im wesentlichen durch einen Rotor aus einem nichtmagnetischen Material, beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung, und Permanentmagneten gebildet, die in Ausnehmungen des Rotors eingelegt und darin befestigt sind. Das Schwungrad kann sowohl mit Permanentmagneten versehen sein, die mit einem Stator für Zündzwecke zusammenwirken als auch mit Permanentmagneten, die mit einem weiteren Stator für einen Betrieb als ein Generator zusammenwirken.
  • Bei den gegenwärtig verwendeten Permanentmagneten handelt es sich gewöhnlich um sogenannte Keramikmagnete.
  • Diese ermöglichen einen sehr hohen Sättigungsgrad und besitzen dadurch einen hohen Wirkungsgrad, sind'aber auch sehr spröde und können nur durch Schleifen bearbeitet werden. Der Einbau der Magnete in den Schwungradrotor muß mit großer Sorgfalt ausgeführt werden, damit die Magnete während dieses Vorganges keinen Spannungen ausgesetzt sind, was eine Bruchgefahr zur Folge hätte.
  • Um über dem Luftspalt einen maximalen magnetischen Fluß zu erhalten, ist es zweckdienlich, die Magnete derart in Ausnehmungen der den Luftspalt des Rotors begrenzenden zylindrischen Oberfläche zu befestigen, daß die magnetischen Polflächen mit dem Luftspalt unmittelbar in Berührung stehen. Dies setzt jedoch voraus, daß die Oberflächen sowohl des Rotors als auch des Magneten vor der Montage fertig bearbeitet sind, was aber verhältnismäßig komplizierte Maßnahmen während des Montagevorgangs: erfordert, um die benötigte gleichmäßige, konzentrische Begrenzungsfläche gegen den Luftspalt zu erhalten. Dagegen ist es in der Praxis nicht möglich, die Magnete zuerst in den Rotor einzubauen und erst danach die den Luftspalt begrenzende Oberfläche in ihre Endform und Abmessung zu bearbeiten. Dies ist deshalb der Fall, weil die Magnete bzw. der Rotor eine verschiedene Art der Bearbeitung erfordern. Die Magnete können nur durch Schleifen bearbeitet werden, wogegen der Rotor mit Vorteil nur durch Drehen bearbeitet werden kann. Es ist versuchtworden, diese Schwierigkeiten dadurch zu lösen, daß die Magnete mit Polschuhen aus einem.ferromagnetischen Material versehen worden. Leider tritt dann der schwerwiegende Nachteil auf, daß ferromagnetische Drehspäne an den Polschuhen festhaften und es fast unmöglich ist, sie zu entfernen, wodurch das Drehen (oder ein anderer Bearbeitungsvorgang mit einem Schneidwerkzeug) unmöglich oder in hohem Maße erschwert ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Magnetinduktor-Schwungrad der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem keramische Permanentmagnete in einer derartigen Anordnung vorgesehen sind, daß die Herstellung des Magnet induktor-Schwungrades wesentlich erleichtert ist, ohne daß sein Wirkungsgrad merklich beeinträchtigt ist. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Magnetinduktor-Schwungrades.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Magnetinduktor-Schwung- rad und durch ein Herstellungsverfahren mit den Merkmalen der beiliegenden Patentansprüche gelöst.
  • Die Erfindung macht von der Möglichkeit des Spritzgießens eines Rohlings für den Magnetinduktor-Schwungradrotor nach bekannten Techniken Gebrauch,der mit Genauigkeit ausgebildete Auflageflächen für dazu kpmplementäre Auflageflächen der Magnete aufweist. Bei der Montage können die Magnete sodann einfach und genau in ihre richtigen Stellungen eingesetzt und durch Eingießen mit einer Kunststoffzusammensetzung lagefest gemacht werden, ohne daß auf die Magnete in irgendeiner Weise mechanisch eingewirkt wird. Die nachfolgende Bearbeitung der zum Luftspalt weisenden Begrenzungsflächen des Rotors wird ausschließlich an dem Rotormaterial ausgeführt und bringt keinerlei S&wierigkeiten mit sich. Es hat sich herausgestellt, daß die verbleibende Wand des Rotormaterials zwischen Luftspalt und Magnet sehr dünn gemacht werden kann, weil die dem Magnet gegenüberliegende Wand durch den eingegossenen Magneten vermittels des außerordentlich dünnen eingegossenen Kunststoffmaterials zwischen Magnet und Wand abgestützt wird. Der Magnet ist dabei in dem Rotor fest verankert, was sowohl für nach innen als auch für nach außen gerichtete Magnete gilt.
  • Insbesondere kann im Falle von nach außen gerichteten Magneten, wo das Magnetinduktor-Schwungrad von einem äußeren Stator umgeben ist, der Magnet in einer vorteilhaften Ausführungsform zusätzlich in der Ausnehmung verankert sein, indem die mit der Rückseite des Magneten verbundene Auflageplatte in den Wänden der der Aufnahme des Magneten dienenden Ausnehmung verankert ist. Die auf den Magneten wirkende Zentrifugalkraft wird auf diese Weise im wesentlichen über die Auflageplatte auf den Rotor über- tragen, so daß die gegen den Luftspalt stehengebliebene dünne Wand des Rotormaterials keinerlei größeren Belastungen unterworfen ist.
  • Dadie gegen den Luftspalt stehengebliebene Wand des Rotormaterials eine Dicke von einigen zehntel Millimeter aufweisen kann, tritt keine nennenswerte Dämpfung des magnetischen Flusses auf.
  • Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, auf die bezüglich aller im Text nicht erwähnten Einzelheiten ausdrücklich hingewiesen wird.
  • Hierin zeigen: Fig. 1 eine Stirnansicht eines erfindungsgemäßen Magnetinduktor-Schwungrades zur Zusammenwirkung mit einem inneren Stator für eine Erzeugung von Zündimpulsen, Fig. 2 einen Teilschnitt längs der Linie II-II von Fig. 1, Fig. 3 ezne Stirnansicht eines erfindungsgemäßen Schwungrades zur Zusammenwirkung mit einem äußeren Stator für eine Erzeugung von Zündimpulsen sowie mit einem inneren Stator für eine Stromerzeugung, Fig. 4 einen Teilschnitt längs der Linie IV-IV von Fig. 3, und Fig. 5 eine Stirnansicht des Permanentmagneten des in Fig. 1 dargestellten Schwungrades mit einer damit ver.
  • bundenen Auflageplatte.
  • Ein in Fig. 1 und 2 dargestelltes Magnetinduktor-Schwungrad weist einen einen zylindrischen Ringflansch 2, eine Rotorplatte 3 und eine Nabe 4 aufweisenden Rotor 1 auf. Längs des Außenumfangs des Flansches ist eine Vielzahl von Windflügeln angeordnet. Die in der Zeichnung dargestellten,Windfiügel sind radial ausgerichtet, können jedoch vorteilhaft in der Umfangs- oder Drehrichtung des Rotors gekrümmt sein. Der Rotor kann in geeigneter Weise durch Spritzgießen einer Aluminiumlegierung geformt sein, wobei seine genannten Teile dann einstückig sind, oder kann wie in Fig. 2 dargestellt mit einer getrennten Nabe 4, beispielsweise aus Stahl, ausgebildet sein.
  • Eine mit der Achse A-A des Rotors koaxiale, innere, zylindrische Oberfläche 6 bildet die radial äußere Begrenzung eines Luftspaltes zwischen dem Schwungrad und einem damit zusammenwirkenden, nicht dargestellten Stator. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, erstreckt sich die zylindrische Oberfläche 6 nur über einen Teilbereich des Umfangs, nämlich längs zwei diametral entgegengesetzten Umfangsbereichen, deren jeder einen Mittelpunktswinkel von ungefähr 900 aufspannt. Zwischen diesen beiden Bereichen ist der Ringflansch 2 innen von einen etwas größeren Radius aufweisenden zylindrischen Bereichen begrenzt, um Entlastungsoberflächen während der Endbearbeitung der Oberfläche 6 zu bilden, wie es im einzelnen unten beschrieben ist. Der spritzgegossene Rotorrohling weist einen in der Zeichnung mit strichpunktierten Linien bezeichneten Bearbeitungszuschlag 17 auf.
  • Eine Ausnehmung 11 ist jeweils in Übereinstimmung mit der zylindrischen Oberfläche 6 ausgerichtet. Der axiale Querschnitt der Ausnehmung ist aus Fig. 2 ersichtlich. Die Ausnehmung ist zur dargestellten Rotorstirnseite hin offen und weist eine innere zylindrische Wand 12 auf, die gemeinsam mit einer äußeren Wand koaxial zur Rotorachse A-A ausgerichtet ist, wobei die Ausnehmung ferner Seitenwände 13,13 aufweist.
  • Der beschriebene Rotorrohling wird mit für ein Einzelteil der in Frage stehenden Art normalen Spritzgießtoleranzen gefertigt, wobei ein besonderes Augenmerk auf die zylindrische Oberfläche 12 gerichtet wird, deren totale radiale Toleranz in bezug auf die Rotorachse innerhalb + 0,1 mm liegt. Diese Toleranz kann bei herkömmlicher Übung ohne Schwierigkeiten erreicht werden.
  • In die Ausnehmung 11 ist ein in Fig. 5 dargestellter keramischer Permanentmagnet 7 eingesetzt. Der Magnet ist gewölbt mit einer radial inneren zylindrischen Oberfläche 8, die koaxial zu einer äußeren zylindrischen Oberfläche 9 ausgerichtet ist. Der Magnet ist ferner durch zwei Bndflächen 10,10 begrenzt. Die innere zylindrische Oberfläche 8 ist auf einen zu der Oberfläche 12 der Ausnehmung 11 komplementären Radius zugeschliffen. Der Abstand zwischen den im wesentlichen parallelen Endflächen 10,10 des Magneten ist etwas kleiner als der Abstand zwischen den zu den Oberflächen 10,10 parallelen Endflächen 13,13 der Ausnehmung 11. Der Magnet weist an jedem Ende einen Nord- und Südpol mit radial gerichtetem magnetischem Fluß auf, wobei diese Pole an den jeweiligen Enden des Magneten umgedreht sind. Mit der gewölbten äußeren Oberfläche 9 des Magneten ist eine Auflageplatte 15 aus ferromagnetischem Material verbunden. Zwischen den an den jeweiligen Enden befindlichen Polen befindet sich ein mit O bezeichneter unmagnetisierter Bereich. Der Magnet ist derart in die Ausnehmung 11 eingesetzt, daß die in die Drehrichtung des Schwungrades (gemäß dem Pfeil in Fig.
  • 1) weisende Endfläche 10 gegen eine Endfläche 13 der Ausnehmung 11 anliegt und seine zylindrische Oberfläche 8 gegen die innere zylindrische Oberfläche 12 der Ausnehmung anliegt. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist die radiale Dicke des Magneten mit seiner Auflageplatte kleiner als die radiale Dicke der Ausnehmung 11. Die Auflageplatte 15 ist mit dem Magneten 8 verklebt, wobei beide Teile in der angegebenen Stellung mit Hilfe eines geeigneten, lagefestlegenden Kunststoffmaterials 16, beispielsweise Urethankunststoff oder Epoxiharz mit Talkumpudergehalt, in die Ausnehmung 11 eingegossen sind. Das Kunststoffmaterial erfüllt den Raum zwischen der Ausnehmung und dem Magneten mit seiner Auflageplatte und bildet eine dünne Verbindungsschicht zwischen den berührenden Oberflächen 8 und 12 des Magneten bzw. der Ausnehmung. Nach der Endbearbeitung besteht zwischen der zylindrischen BerührungsoberEläche 12 und der den Luftspalt begrenzenden zylindrischen Oberfläche 6 eine dünne zylindrische Wand 14 aus Rotormaterial.
  • Die Dicke dieser Wand kann je nach den herrschenden Umständen zwischen 0,2undl,0 mm, vorzugsweise zwischen o,3 und mm liegen.
  • Eine Ausführungsform des Magnetinduktor-Schwungrades ist in Fig. 1 dargestellt und weist zwei diametral entgegengesetzte Permanentmagente auf; vpn denen nur ein Magnet in Einzelheiten dargestellt ist, während der gegenüber liegende durch eine auf den Umriß der dazugehörigen Ausnehmung sich beziehende gestrichelte Linie angedeutet ist. DaS Schwungrad weist jedoch in vielen Anwendungen nur einen einzigen Permanentmagneten auf, wobei dann die diametral gegenüberliegende, zylindrische Teilbereichsoberfläche 6 und die dazugehörige Ausnehmung 11 fehlen und durch ein Gegengewicht oder eine andere Formgebung des Rotors ersetzt sind, um eine statische und dynamische Auswuchtung zu ermöglichen.
  • Der vorstehend beschriebene Magnetinduktor arbeitet auf die folgende Weise. Durch Spritzgießen einer geeigneten Aluminiumlegierung wird ein Rohling für den Rotor 1 gefertigt. Der Rohling weist die üblichen Bearbeitungszuschläge für den Nabenbereich und dergleichen gemäß herkömmlicher Praxis auf, ist jedoch im übrigen mit endfertigen Oberflächen versehen. Dies gilt insbesondere für die Ausnehmungen 11 mit der inneren zylindrischen Oberfläche 12, die mit.einer Toleranz von + 0,1 mm gefertigt ist. Für die den Luftspalt begrenzende zylindrische Oberfläche 6 ist ein besonderer Bearbeitungszuschlag 17 vorgesehen.
  • Die vorbereiteten, magnetisierten Permanentmagnete 7, deren innere zylindrische Oberflächen 8 geschliffen und an denen die Auflageplatten 15 befestigt sind, werden in die jeweilige Ausnehmung 11 unter gegenseitiger Anlage der Oberfläche 8 und der Oberfläche 12 der Ausnehmung sowie unter gegenseitiger Anlage der an dem in der Drehrichtung vorderen Ende des Magneten gelegenen einen End-.fläche 10 und der entsprechenden Endfläche 13 der Ausnehmung eingesetzt. Um einen guten Kontakt zwischen den Oberflächen 8 und 12 sicherzustellen, wird an der freien Oberfläche des Bearbeitungszuschlags 17 ein gewölbter Anker oder ein ganzer Ring aus ferromagnetischem Material angebracht. Der Magnet 7 wird sodann durch seine eigene magnetische Anziehungskraft gegen die Oberfläche 12 gedrückt. In dieser Stellung wird ein lagefestlegendes Kunststoffmaterial in den Raum rund um den mit seiner Auflageplatte versehenen Magneten eingegossen. Nach der Aushärtung des Kunststoffmaterials, das ein Urethankunststoff oder Epoxiharz sein kann, ist der Magnet 7 £est in seiner vorbestimmten Endstellung verankert, woei seine innere zylindrische Oberfläche und seine Polflächen innerhalb einer gegebenen Toleranz koaxial zu der Rotorachse A-A ausgerichtet sind und sich die vordere Endfläche 10 in, einer bezüglich der Umfangsrichtung genau bestimmten Stel- lung befindet, wodurch die Winkellage der ausgesendeten Zündimpulse genau bestimmt ist. Da die Länge des Magneten zwischen seinen Endflächen kleiner ist als die entsprechende Länge 12 der Ausnehmung 11, ist möglichen Längenabweichungen des Magneten Rechnung getragen. Der Magnet kann daher ohne das Erfordernis eines Abgleichs durch Schleifen innerhalb der Längentoleranzen übernommen werden, die bei der Herstellung von Keramikmagneten unvermeidbar sind.
  • Das lagefestlegende Kunststoffmaterial wird in einem dünnflüssigen Heißzustand eingegossen, wodurch die unvermeidlich sehr engen Räume ausgefüllt werden, die in der Ausnehmung zwischen der geschliffenen Berührungsoberfläche 8 des Magneten und der spritzgegossenen Berührungsoberfläche 12 an den Stellen bestehen, an denen der Magnet nicht unmittelbar gegen die Ausnehmungsoberfläche 12 anliegt. Nach der Aushärtung des Kunststoffmaterials wird die Rotoroberfläche 6 beispielsweise durch Drehen endbearbeitet. Infolge der stabilisierenden Wirkung der Kunststoffschicht und der abstützenden Oberfläche 8 des Magneten kann das Rotormaterial derart nahe an der Ausnehmung 11 bearbeitet werden, daß nur eine dünne Wand mit einer Dicke von einigen zehntel Millimetern stehen bleibt. Diese Dicke kann normalerweise zwischen 0,3und0,5 mm liegen, kann aber dieses Intervall über-oder unterschreiten und auf diese Weise in geeigneten Fällen zwischen 0,2und1,0 mm veränderlich sein.
  • In Fig. 3 und 4 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schwungrades dargestellt. Der Hauptbestandteil des Schwungrades weist in diesem Fall ebenfalls einen einen zylindrischen Ringflansch 21, eine Rotorplatte 22 und einen Nabenbereich 23 aufweisenden Rotor auf. Der Rotor ist mit einer Vielzahl von Windflügelfl 24 versehen, die sich in Fig. 2 in der radialen Richtung erstrecken, wenngleich diese Flügel auch in der Drehrichtung des Schwungrades gekrümmt sein können. Der Flansch 21 ist in diesem Fall mit zwei diametral gegenüberliegenden Vorsprüngen 25 ausgebildet, deren jeder einen Permanentmagneten 27 zur Zusammenwirkung mit einem äußeren, koaxialen Stator (nicht dargestellt), der mit einer der Erzeugung von Zündimpulsen beim Vorbeilauf des Magneten dienenden Wicklung versehen ist, enthält. Die vorspringenden Bereiche 25 sind- radial außen durch zylindrische Oberflächen 26 gegen den Luftspalt zwischen Rotor und Stator begrenzt.
  • Der Magnet 27 weist eine äußere, geschliffene, zylindrische Oberfläche 28 auf, die mit einer radial äußeren zylindrischen Oberfläche 32 einer in dem Vorsprung 25 vorgesehenen Ausnehmung 31 in Berührung steht. Ebenso wie im vorhergehenden Fall ist diese Ausnehmung zu der dargestellten Stirnfläche des Rotors hin offen und im übrigen durch zwei Endflächen 33,33 und eine innere gewölbte Oberfläche begrenzt. Die Ausnehmung 31 ist von der den Luftspalt begrenzenden zylindrischen Oberfläche 26 durch eine dünne Wand 34 getrennt.
  • Eine Auflageplatte 35 ist an der inneren, gewölbten Oberfläche 29 des Magneten befestigt. Ebenso wie in der früher beschriebenen Ausführungsform ist der Abstand, zwischen den Endflächen 30,30 des Magneten kleiner als der Abstand zwischen den Endflächen 33,33 der Ausnehmung 31. Der Magnet 27 ist in der Ausnehmung 31 unter Anlage seiner Endfläche 30 gegen eine Endfläche 33 der Ausnehmung angeordnet, wobei sich diese Endfläche 30 am in der Drehrichtung (wie durch den Pfeil in Fig. 3 angegeben) vorderen Ende des Magneten befindet. Ferner ist wie bei der früher beschriebenen Ausführungsform die radiale Dicke der Ausnehmung 31 größer als die radiale Dicke des mit seiner Auflageplatte 35 versehenen Magneten, so daß zwischen der Auflageplatte und der radial inneren zylindrischen Oberfläche der Ausnehmung ein freier Raum übrig bleibt.
  • Der Permanentmagnet 27 entspricht hinsichtlich seiner magnetischen Eigenschaften und seiner übrigen Ausführung dem in Fig. 5 dargestellten Magneten. Wie im Falle der vorhergehenden Ausführungsform ist er mit Hilfe eines geeigneten aushärtenden Kunststoffmaterials 16 in die Ausnehmung 31 eingegossen. Es ist jedoch zu beachten, daß die Auflageplatte 35 des Magneten 27 gemäß Fig. 3 in die Endflächen 33 der Ausnehmung 31 hineinragt. Diese Ausführung trägt zur Stabilisierung des Magneten in seiner Lage innerhalb der Ausnehmung bei, da der Magnet an der mit dem Rotor verzahnten Auflageplatte festgeklebt ist. Wenn sich das Schwungrad dreht, wird die auf den Magneten einwirkende Zentrifugalkraft in einem größeren Umfang über die Auflageplatte auf den Vorsprung.25 des Rotors übertragen, so daß die dünne Wand 34 keinerlei nennenswerten, von dem Magneten herrührenden Zentrifugalkräften ausgesetzt ist.
  • In Fig. 3 ist nur ein Permanentmagnet 27 im einzelnen dargestellt, während ein diametral gegenüberliegender Magnet nur durch den gestrichelten Umriß der dazugehörenden Aufnehmung 31 angedeutet ist. In geeigneten Fällen ist der Rotor nur mit einem einzigen Magneten versehen, wobei sodann der in Fig. 3 dargestellte diametral gegenüberliegende Magnet fehlt und durch ein Gegengewicht oder eine geeignet angepaßte Formgebung des Rotors ersetzt ist.
  • Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist eine Anzahl von Permanentmagneten 41 in einem Ring rund um eine zylindrische Oberfläche 40 angeordnet, die einen Luftspalt gegenüber einem nicht dargestellten Stator begrenzt. Diese Magnete bilden in Zusammenwirkung mit dem Stator einen Generator zur Lieferung eines Generatorstromes. Die Magnete 41 sind in der gleichen Weise ausgebildet wie der in Fig. 5 dargestellte Magnet 7. Sie weisen demzufolge eine innere, geschliffene, zylindrische Oberfläche 42 zur Anlage gegen eine zylindriche Oberfläche 45 auf, die die radial innere, ununterbrochene zylindrische Oberfläche eines in dem Rotor 20 vorgesehenen ringförmigen Schlitzes 44 bildet. Dieser Schlitz ist von der den Luftspalt begrenzenden zylindrischen Oberfläche 40 durch eine dünne Wand 46 getrennt. Der ringförmige Schlitz stellt somit eine ununterbrochene Fortsetzung der für die Magnete bestimmten Ausnehmungen in den oben beschr.iebenen, mit den Ausnehmungen versehenen Ausführungsformen dar. Die Magnete 41 sind längs ihrer äußeren, gewölbten Oberfläche 43 mit einer ringförmigen, gemeinsamen Auflageplatte 47 verbunden. Diese Auflageplatte liegt an der radial äußeren Wand des Schlitzes 44 an. Die Magnete sind in ihren Stellungen durch das Eingießen mit einem Kunststoffmaterial 16 der oben beschriebenen Art festgelegt.
  • Das Magnetinduktor-Schwungrad gemäß Fig. 3 und 4 wird auf die gleiche Weise hergestellt, wie es in Verbindung mit Fig. 1 und 2 beschrieben ist. Der Rotor 20 ist zu diesem Zweck mit einem Bearbeitungszuschlag 17 an der den Luftspalt gegen den äußeren Stator begrenzenden Oberfläche 26 sowie an der den Luftspalt gegen den inneren Stator begrenzenden inneren zylindrischen Oberfläche 40 spritzgegossen. Der der Erzeugung der Zündimpulse denen de Permanentmagnet 27 wird auf genau dieselbe Weise, wie oben beschrieben, durch Anlage an der jeweiligen Oberfläche 32 und 33 der Ausnehmung 31 in seine genaue Radial-und Umfangsstellung gebracht. Vorher wird die Auflageplatte 35 in einen während des Spritzgießens in dem Rotorbereich 25 vorgesehenen Schlitz eingesetzt. Für die Montage der Generatormagnete 41 wird ein ferromagnetischer Ring gegen die freie Oberfläche des inneren Bearbeitungszuschlags 17 gelegt, so daß die Magnete gegen die zylindrische Oberfläche 45 des ringförmigen Schlitzes gezogen werden.
  • VERZEICHNIS DER BEZUGSZEICHEN 1 Rotor 2 Ringflansch 3 Rotorplatte 4 Nabe 6 zylindrische Oberfläche 7 keramischer Permanentmagnet 8 zylindrische Oberfläche 9 zylindrische Oberfläche 10 Endflächen 11 Ausnehmung 12 zylindrische Wand 13 Seitenwände 14 dünne zylindrische Wand 15 Auflageplatte 16 Kunststoffmateri'a1 17 Bearbeitungszuschlag 20 Rotor 21 Ringflansch 22 Rotorplatte 23 Nabenbereich 24 Windflügel 25 Vorsprung 26 zylindrische Oberfläche 27 Permanentmagnet 28 zylindrische Oberfläche 29 gewölbte Oberfläche 30 Endfläche 31 Ausnehmung 32 zylindrische Oberfläche 33 Endflächen 34 dünne Wand 35 Auflageplatte 40 zylindrische Oberfläche 41 Permanentmagnet 42 zylindrische Oberfläche 43 gewölbte Oberfläche 44 ringförmiger Schlitz 45 zylindrische Oberfläche 46 dünne Wand 47 Auflageplatte

Claims (12)

  1. P atentansprüche: Magnetinduktor-Schwungrad, bei dem ein spritzgegossener Rotor aus einem nichtmagnetischen Material wenigstens einen über einen Luftspalt mit einem zum Rotor koaxialen Stator zusammenwirkenden, gewölbten Permanentmagneten aufweist, wobei eine zylindrische Oberfläche des Magneten gegen eine zylindrische Auflagefläche des Rotors, d.ie zu dessen Achse koaxial ist, anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Auflagefläche (12,32,45) an einer in dem Rotor (1,20) vorgesehenen, den Permanentmagneten (7,27,11) aufnehmenden Ausnehmung ausgebildet ist, und daß eine den Magneten von dem Luftspalt trennende dünne Wand (14,34,46) aus Rotormaterial vorgesehen ist.
  2. 2. Schwungrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (7,41) in einer bezüglich des Luftspalts radial außen angeordneten Ausnehmung (11,44) des Rotors (1,20) aufgenommen ist, wobei eine in Anlage gegen die äußere gekrümmte Oberfläche (9,43) der Magnete befindliche Auflageplatte (15,47) vorgesehen ist.
  3. 3. Schwungrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (27) in eine bezüglich des Luftspaltes radial innen angeordnete Ausnehmung (31) des Rotors (20) aufgenommen ist, wobei eine in Anlage gegen die innere, gekrümmte Oberfläche des Magneten befindliche Auflageplatte (35) vorgesehen ist.
  4. 4. Schwungrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageplatte (35) in der Umfangsrichtung in die Endflächen (33) der Ausnehmung (31) hineinragt.
  5. 5. Schwungrad nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge- kennzeichnet, daß der Magnet (7,27) in der Umfangsrichtung des Rotors (1,20) gegen eine Endfläche (13,33) der Ausnehmung (11,31) anliegt.
  6. 6. Schwungrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Permanentmagneten (41) in einem in dem Rotor (20) vorgesehenen ringförmigen Schlitz (44) angeordnet ist, wobei die Auflageplatte einen an den äußeren, gewölbten Oberflächen (43) der Magnete in Anlage befindlichen Ring bildet.
  7. 7. Schwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Raum zwischen Magnet und umgebenden Wänden des Rotors mit einem stabilisierenden Kunststoffmaterial (16) ausgefüllt ist.
  8. 8. Schwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor eine Aluminiumlegierung aufweist.
  9. 9. Schwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Wand (14,34,46) aus Rotormaterial eine Dicke von 0,2 bis 1,0 mm, vorzugsweise 0,3 bis 0,5 mm, aufweist.
  10. 10. Verfahren zur Herstellung eines Magnetinduktor-Sc-hwungrades nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem ein Rotor des Schwungrades mindestens einen gewölbten Permanentmagneten aufweist, der mit einer zylindrischen Oberfläche gegen.eine auf dem Rotor vorgesehene zylindrische Oberfläche, die zu dessen Achse koaxial ist, anliegt, wobei eine den Permanentmagneten von einem zwischen dem Rotor und einem damit zusammenwirkenden Stator ausgebildeten Luftspalt trennende dünne Wand aus Rotormaterial vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß durch Spritzgießen ein Rotorrohling mit mindestens einer Ausnehmung (11,13,44) , die durch eine zur Anlage gegen den Magnet (7,27,41) dienende zylindrische Oberfläche (12,32,45) begrenzt ist und mit einem Bearbeitungszuschlag (17) an der den Luftspalt begrenzenden Rotoroberfläche (6,26,40) hergestellt wird, daß der Magnet in die Ausnehmung unter Anlage seiner zylindrischen Oberfläche (8,28,42) gegen die zyzylindrische Oberfläche (12,32,45) des Rotors (1,20) eingesetzt wird, daß eine Auflageplatte (15,35,47) in die Ausnehmung gegen die dem Luftspalt abgewandte gewölbte Oberfläche (9,29,43) des Magneten eingesetzt wird, daß der verbleibende freie Raum der Ausnehmung mit einem stabilisierenden Kunststoffmaterial (16) ausgefüllt wird, und daß der Bearbeitungszuschlag (17) an der den Luftspalt begrenzenden Rotoroberfläche unter Zurücklassung einer dünnen Wand (14,34,46) von Rotormaterial zwischen dem Magneten und dem Spalt weggearbeitet wird.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einbau der Magnete ein gewölbter Anker aus magnetische.m Material gegen die freie Oberfläche des Bearbeitungszuschlages gesetzt wird, so daß der Magnet zu der zylindrischen Oberfläche (12,32,45) des Rotors hingezogen wird.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (7,27,41) an der Auflageplatte (15,35,47) beim Einbau in die Ausnehmung festgeklebt wird.
DE19823231575 1981-09-01 1982-08-25 Magnetinduktor-schwungrad und verfahren zu seiner herstellung Granted DE3231575A1 (de)

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