WO2008064969A1 - Permanentmagnetrotor mit mittels einer klebefolie verschlossenen aufnahmetaschen für die permanentmagnete - Google Patents

Permanentmagnetrotor mit mittels einer klebefolie verschlossenen aufnahmetaschen für die permanentmagnete Download PDF

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Definitions

  • Permanent magnet rotor with closed by means of an adhesive film receiving pockets for the permanent magnets
  • the invention relates to a permanent magnet rotor, which has a rotor shaft, a rotor packet fixed to the rotor shaft, receiving pockets provided in the rotor assembly, and permanent magnets positioned in the receiving pockets.
  • a permanent magnet synchronous machine with a laminated layer of laminations rotor assembly is known, are embedded in the permanent magnets.
  • At least one magnetic flux barrier is provided at least between a recess for receiving a permanent magnet consisting of at least one magnetic plate and the air gap of the synchronous machine.
  • the recesses are shaped so that in addition to a fixation of the permanent magnets also result scattering edges.
  • Permanent magnets are introduced. Between adjacent recesses extending in the radial direction webs are provided. There are thin bridges between the outer edges of the recesses and the outer circumference of the rotor core. By pressing in the bridges and the consequent deformation of the webs extending in the radial direction, the permanent magnets are fixed in the recesses.
  • the object of the invention is to develop a permanent magnet rotor, which has a rotor shaft, a rotor shaft fixed to the rotor shaft, receiving pockets provided in the rotor core and permanent magnets positioned in the receiving pockets, in such a way that the attachment of the permanent magnets in the receiving pockets is simplified.
  • the advantages of a permanent magnet rotor according to the invention are that the attachment of the permanent magnets in the receiving pockets of the rotor core can be done very easily. Not every permanent magnet has to be fixed individually in the respective receiving pocket. Rather, the application of a single adhesive film per end side of the rotor assembly is sufficient to fix all permanent magnets of a permanent magnet rotor.
  • the use of the claimed adhesive film further achieves a tight closure of the receiving pockets, so that reliable protection against the penetration of particles into the receiving pockets is provided during operation of the rotor and it is also ensured that no particles can be ejected from the receiving pockets , Furthermore, a protection of the permanent magnets from corrosion is achieved by the use of an adhesive film. Moreover, the adhesive film also fixes those rotor parts which lie between the outer radial edges of the receiving pockets and the outer circumference of the rotor. Furthermore, these rotor parts located between the outer radial edges of the receiving pockets and the outer circumference of the rotor are protected from damage by the claimed adhesive film during assembly and when dismantling the entire rotor. Finally, the mass imbalance is reduced. Further advantageous features of the invention will become apparent from the following exemplary explanation with reference to the drawings. It shows
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a permanent magnet rotor according to the invention
  • FIG. 2 shows a view of the permanent magnet rotor shown in FIG. 1 in the direction of the arrow x and
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a permanent magnet rotor according to another embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a longitudinal sectional view of a permanent magnet rotor 1 according to the invention.
  • This has a rotor shaft 5, to which a rotor core 2 is attached.
  • a rotor core 2 is composed of a plurality of laminations or sheet metal layers.
  • the rotor package shown has an inner region 2a which lies between the rotor shaft 5 and receiving pockets 3 of the rotor assembly, and an outer region 2b, which lies between the receiving pockets 3 and the outer periphery 2e of the rotor assembly.
  • the rotor package shown has 2 end faces 2c and 2d.
  • the permanent magnets 4 in the receiving pockets 3 serve adhesive sheets 6, which are glued to the end faces 2c and 2d of the rotor core.
  • the receiving pockets 3 each have two openings 3a and 3b, one of which is provided on the end face 2c of the rotor core 2 and the other on the end face 2d of the rotor core 2. Consequently, a total of two adhesive films for fixing the permanent magnets 4 are used in the receiving pockets 3 in this embodiment, one of these adhesive films on the end face 2c of the rotor assembly and the other adhesive film is provided on the end face 2d of the rotor core.
  • the receiving pockets each have only one opening, for example on the end face 2c of the rotor core.
  • the respective other end region of the receiving pockets is formed closed in this further embodiment.
  • only a single adhesive film is necessary for fixing the permanent magnets in the receiving pockets, which is applied to the end face 2c of the rotor core.
  • FIG. 2 shows a view of the permanent magnet rotor shown in FIG. 1 in the direction of the arrow x shown in FIG.
  • the outer circumference 2e of the rotor core is not circular, but has a substantially sinusoidal shape.
  • the smallest radius of the outer circumference 2e of the rotor stack 2 is designated by the reference numeral 10 in FIG.
  • the radius 8 of the adhesive film which has a circular outer circumference, is smaller than the abovementioned smallest radius 10 of the outer circumference 2 e of the stator core 2, but larger than that of the radially outer edges of the stator core 2 Receiving pockets 3 corresponding radius 9.
  • the adhesive film can be used independently of the respective present form of the outer periphery of the rotor core. For example, it can be used both with a sinusoidal outer circumference of the rotor stack, as shown in FIG. 2, as well as with a circular outer circumference and with a differently shaped outer circumference of the rotor core.
  • Another advantage of the invention is that additional components such as adhesive, a potting compound and / or brackets are not necessary for fixing the permanent magnets in the receiving pockets.
  • the functions of these additional components are completely covered by the single adhesive film used, provided that the receiving pockets each have only one opening, or of the two adhesive films used, provided that the receiving pockets each have two openings.
  • These adhesive film or adhesive films are easy to apply. It is only a single adhesive film, provided that the recording see each have only one opening, or only two adhesive sheets, if the receiving pockets each have two openings, necessary.
  • the adhesive films prevent particles from penetrating into the receiving pockets and thus particles from reaching the permanent magnets as well as ejecting particles from the receiving pockets.
  • the permanent magnets are inherently secured against slipping within the respective receiving pocket, since they are held in the center of the respective receiving pocket by the prevailing magnetic forces.
  • the permanent magnets could slip inside the respective receiving pocket despite all this. This is prevented in the permanent magnet rotor according to the invention by the use of the above-described adhesive film or adhesive films which absorb the forces occurring during the acceleration.
  • the permanent magnet rotor described above is preferably a permanent magnet rotor provided for an actuator of a motor vehicle.
  • the actuator serves, for example, as a windscreen wiper motor, as a window motor, as a steering motor or as a motor for an electric seat adjustment.
  • FIG. 3 shows a longitudinal section of a permanent magnet rotor according to a further embodiment of the invention.
  • This further embodiment differs from the embodiment described above in that the rotor shaft 5 terminates on the end face 2d of the rotor assembly in the axial direction with the end face of the rotor core.

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  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Permanentmagnetrotor, welcher eine Rotorwelle, ein an der Rotorwelle befestigtes Rotorpaket, im Rotorpaket vorgesehene Aufnahmetaschen und in den Aufnahmetaschen positionierte Permanentmagnete aufweist. Die Aufnahmetaschen sind mittels einer Klebefolie verschlossen, wodurch die Permanentmagnete in den Aufnahmetaschen fixiert werden und zugleich ein Eindringen von Partikeln in die Aufnahmetaschen und ein Herausschleudern von Partikeln aus den Aufnahmetaschen verhindert wird.

Description

Beschreibung
Permanentmagnetrotor mit mittels einer Klebefolie verschlossenen Aufnahmetaschen für die Permanentmagnete
Die Erfindung betrifft einen Permanentmagnetrotor, welcher eine Rotorwelle, ein an der Rotorwelle befestigtes Rotorpaket, im Rotorpaket vorgesehene Aufnahmetaschen und in den Aufnahmetaschen positionierte Permanentmagnete aufweist.
Aus der DE 198 51 883 Al ist eine permanentmagneterregte Synchronmaschine mit einem aus Blechen geschichteten Läuferpaket bekannt, in das Permanentmagnete eingebettet sind. Zumindest zwischen einer Ausnehmung zur Aufnahme eines aus zumindest aus einer Magnetplatte bestehenden Permanentmagneten und dem Luftspalt der Synchronmaschine ist wenigstens eine Magnetflusssperre vorgesehen. An dem virtuellen Zusammenstoß zweier Ausnehmungen, die zur Aufnahme der Permanentmagnete dienen, sind die Ausnehmungen so geformt, dass sich außer einer Fixierung der Permanentmagnete auch Streustege ergeben.
Aus der US 4,486,679 A ist ein permanentmagneterregter Rotor für eine elektrische Maschine bekannt. Dieser bekannte Rotor weist in seinem Rotorblechpaket Ausnehmungen auf, in welche
Permanentmagnete eingebracht sind. Zwischen benachbarten Ausnehmungen sind in Radialrichtung verlaufende Stege vorgesehen. Zwischen den äußeren Rändern der Ausnehmungen und dem Außenumfang des Rotorblechpaketes befinden sich dünne Brü- cken. Durch ein Eindrücken der Brücken und der dadurch bedingten Verformung der sich in Radialrichtung erstreckenden Stege werden die Permanentmagnete in den Ausnehmungen fixiert .
Des Weiteren ist es bereits bekannt, in Ausnehmungen eines Rotorpaketes vorgesehene Permanentmagnete innerhalb dieser Ausnehmungen zu verkleben, zu vergießen oder unter Verwendung von Klammern zu befestigen. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Permanentmagnetrotor, welcher eine Rotorwelle, ein an der Rotorwelle befestigtes Rotorpaket, im Rotorpaket vorgesehene Aufnahmetaschen und in den Aufnahmetaschen positionierte Permanentmag- nete aufweist, derart weiterzubilden, dass die Befestigung der Permanentmagnete in den Aufnahmetaschen vereinfacht ist.
Diese Aufgabe wird durch einen Permanentmagnetrotor mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Aus- gestaltungen und Weiterbildungen eines Permanentmagnetrotors gemäß Anspruch 1 sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Vorteile eines Permanentmagnetrotors gemäß der Erfindung bestehen darin, dass die Befestigung der Permanentmagnete in den Aufnahmetaschen des Rotorpaketes sehr einfach erfolgen kann. Es muss nicht jeder Permanentmagnet einzeln in der jeweiligen Aufnahmetasche fixiert werden. Vielmehr genügt das Aufbringen einer einzigen Klebefolie pro Stirnseite des Rotorpaketes, um alle Permanentmagnete eines Permanentmagnetro- tors zu fixieren.
Durch die Verwendung der beanspruchten Klebefolie wird des Weiteren ein dichtes Verschließen der Aufnahmetaschen erreicht, so dass während des Betriebes des Rotors ein sicherer Schutz vor einem Eindringen von Partikeln in die Aufnahmetaschen gegeben ist und auch sichergestellt ist, dass keine Partikel aus den Aufnahmetaschen herausgeschleudert werden können. Weiterhin wird durch die Verwendung einer Klebefolie ein Schutz der Permanentmagnete vor Korrosion erreicht. Dar- über hinaus werden durch die Klebefolie auch diejenigen Rotorteile fixiert, die zwischen den äußeren radialen Rändern der Aufnahmetaschen und dem Außenumfang des Rotors liegen. Ferner werden diese zwischen den äußeren Radialrändern der Aufnahmetaschen und dem Außenumfang des Rotors liegenden Ro- torteile durch die beanspruchte Klebefolie beim Zusammenbau und bei einer Demontage des Gesamtrotors vor einer Beschädigung geschützt. Schließlich wird auch die Massenunwucht reduziert . Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus deren nachfolgender beispielhafter Erläuterung anhand der Zeichnungen. Es zeigt
Figur 1 eine Längsschnittdarstellung eines Permanentmagnetrotor gemäß der Erfindung,
Figur 2 eine Ansicht des in der Figur 1 dargestellten Perma- nentmagnetrotors in Richtung des in der Figur 1 gezeigten Pfeiles x und
Figur 3 eine Längsschnittdarstellung eines Permanentmagnetrotors gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfin- düng.
Die Figur 1 zeigt eine Längsschnittdarstellung eines Permanentmagnetrotors 1 gemäß der Erfindung. Dieser weist eine Rotorwelle 5 auf, an welcher ein Rotorpaket 2 befestigt ist. Bei diesem Rotorpaket handelt es sich um ein Rotorblechpaket, welches aus einer Vielzahl von Blechlamellen bzw. Blechschichten zusammengesetzt ist. Das dargestellte Rotorpaket weist einen inneren Bereich 2a auf, welcher zwischen der Rotorwelle 5 und Aufnahmetaschen 3 des Rotorpaketes liegt, und einen äußeren Bereich 2b, welcher zwischen den Aufnahmetaschen 3 und dem Außenumfang 2e des Rotorpaketes liegt. Ferner weist das gezeigte Rotorpaket 2 Stirnseiten 2c und 2d auf.
In die Aufnahmetaschen 3 des Rotorpaketes 2 sind Permanent- magnete 4 eingesetzt. Das Einsetzen dieser Permanentmagnete 4 in die Aufnahmetaschen erfolgt beispielsweise in Richtung des in der Figur 1 gezeigten Pfeiles x.
Zur Fixierung der Permanentmagnete 4 in den Aufnahmetaschen 3 dienen Klebefolien 6, die auf die Stirnseiten 2c und 2d des Rotorpaketes aufgeklebt sind.
Bei dem in der Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die Aufnahmetaschen 3 jeweils zwei Öffnungen 3a und 3b auf, von denen eine an der Stirnseite 2c des Rotorpaketes 2 und die andere an der Stirnseite 2d des Rotorpaketes 2 vorgesehen ist. Folglich werden bei diesem Ausführungsbeispiel insgesamt zwei Klebefolien zur Fixierung der Permanentmagnete 4 in den Aufnahmetaschen 3 verwendet, wobei eine dieser Klebefolien auf der Stirnseite 2c des Rotorpaketes und die andere Klebefolie auf der Stirnseite 2d des Rotorpaketes vorgesehen ist.
Gemäß einem weiteren, nicht in den Figuren dargestellten Aus- führungsbeispiel weisen die Aufnahmetaschen jeweils nur eine Öffnung auf, beispielsweise an der Stirnseite 2c des Rotorpaketes. Der jeweils andere Endbereich der Aufnahmetaschen ist bei diesem weiteren Ausführungsbeispiel geschlossen ausgebildet. Bei diesem weiteren Ausführungsbeispiel ist zur Fixie- rung der Permanentmagnete in den Aufnahmetaschen nur eine einzige Klebefolie notwendig, die auf die Stirnseite 2c des Rotorpaketes aufgebracht ist.
Die Figur 2 zeigt eine Ansicht des in der Figur 1 dargestell- ten Permanentmagnetrotors in Richtung des in der Figur 1 gezeigten Pfeiles x.
Aus dieser Figur 2 ist ersichtlich, dass bei diesem Ausführungsbeispiel der Außenumfang 2e des Rotorpaketes nicht kreisförmig verläuft, sondern eine im Wesentlichen sinusförmig ausgebildete Form hat. Der kleinste Radius des Außenum- fanges 2e des Rotorpaketes 2 ist in der Figur 2 mit der Bezugszahl 10 bezeichnet.
Des Weiteren geht aus der Figur 2 hervor, dass der Radius 8 der Klebefolie, welche einen kreisförmigen Außenumfang hat, kleiner ist als der vorgenannten kleinste Radius 10 des Au- ßenumfanges 2e des Statorpaketes 2, aber größer ist als der den in Radialrichtung äußeren Rändern der Aufnahmetaschen 3 entsprechende Radius 9.
Die Wahl eines derartigen Radius 8 für die Klebefolie weist mehrere Vorteile auf. Zum einen wird dadurch erreicht, dass die in der Figur 2 gestrichelt gezeichneten Aufnahmetaschen 3 mit den darin befindlichen, aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gestrichelt gezeichneten Permanentmagneten 4 von der Klebefolie 6 vollständig überdeckt werden. Dies hat insbeson- dere den Vorteil, dass im Betrieb des Permanentmagnetrotors ein sicherer Schutz vor einem Eindringen von Partikeln in die Aufnahmetaschen gegeben ist und auch sichergestellt ist, dass keine Partikel aus den Aufnahmetaschen nach außen herausgeschleudert werden können. Ferner wird durch die vollständige Überdeckung der Öffnungen der Aufnahmetaschen ein Schutz der Permanentmagnete vor Korrosion erreicht.
Des Weiteren wird durch die beschriebene Wahl des Radius 8 der Klebefolie 6 erreicht, dass auch die äußeren Bereiche 2b des Rotorpaketes, d. h. diejenigen Bereich, die in Radialrichtung zwischen den Aufnahmetaschen 3 und dem Außenumfang 2e des Rotorpaketes liegen, fixiert und vor einer Beschädigung geschützt werden.
Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Wahl des Radius 8 der Klebfolie 6 besteht darin, dass die Klebefolie unabhängig von der jeweils vorliegenden Form des Außenumfangs des Rotorpaketes verwendet werden kann. Beispielsweise kann sie sowohl bei einem sinusförmigen Außenumfang des Rotorpaketes, wie er in der Figur 2 gezeigt ist, als auch bei einem kreisförmigen Außenumfang als auch bei einem anders geformten Außenumfang des Rotorpaketes verwendet werden.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass zur Fixierung der Permanentmagnete in den Aufnahmetaschen zusätzliche Bauteile wie Kleber, eine Vergussmasse und/oder Klammern nicht notwendig sind. Die Funktionen dieser zusätzlichen Bauteile werden vollständig von der verwendeten einzigen Klebefolie, sofern die Aufnahmetaschen jeweils nur eine Öffnung haben, oder von den beiden verwendeten Klebefolien, sofern die Aufnahmetaschen jeweils zwei Öffnungen haben, übernommen. Diese Klebefolie bzw. Klebefolien sind einfach aufzubringen. Es ist nur eine einzige Klebefolie, sofern die Aufnahmeta- sehen jeweils nur eine Öffnung haben, bzw. nur zwei Klebefolien, sofern die Aufnahmetaschen jeweils zwei Öffnungen aufweisen, notwendig. Zusätzlich verhindern die Klebefolien ein Eindringen von Partikeln in die Aufnahmetaschen und damit ein Gelangen von Partikeln an die Permanentmagnete sowie ein Herausschleudern von Partikeln aus den Aufnahmetaschen.
Im Betrieb sind die Permanentmagnete aufgrund ihrer Magnetisierung von sich aus grundsätzlich vor einem Verrutschen in- nerhalb der jeweiligen Aufnahmetasche gesichert, da sie durch die herrschenden magnetischen Kräfte in der Mitte der jeweiligen Aufnahmetasche gehalten werden. Treten aber im Betrieb starke Beschleunigungen auf, könnte es trotz alledem zu einem Verrutschen der Permanentmagnete innerhalb der jeweiligen Aufnahmetasche kommen. Dies wird beim erfindungsgemäßen Permanentmagnetrotor durch die Verwendung der oben beschriebenen Klebefolie bzw. Klebefolien verhindert, welche die bei der Beschleunigung auftretenden Kräfte aufnehmen.
Bei dem oben beschriebenen Permanentmagnetrotor handelt es sich vorzugsweise um einen für einen Stellantrieb eines Kraftfahrzeugs vorgesehenen Permanentmagnetrotor. Der Stellantrieb dient beispielsweise als Scheibenwischermotor, als Fensterhebermotor, als Lenkungsmotor oder als Motor für eine elektrische Sitzverstellung.
Die Figur 3 zeigt eine Längsschnittdarstellung eines Permanentmagnetrotors gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Diese weitere Ausführungsform unterscheidet sich von der oben beschriebenen Ausführungsform dadurch, dass die Rotorwelle 5 auf der Stirnseite 2d des Rotorpaketes in Axialrichtung mit der Stirnseite des Rotorpaketes abschließt. Bei dieser weiteren Ausführungsform weist die auf der Stirnseite 2d zur Fixierung der Permanentmagnete 4 vorgesehene Klebefo- lie 6a in ihrem mittleren Bereich keine Aussparung auf.

Claims

Patentansprüche
1. Permanentmagnetrotor, welcher eine Rotorwelle (5), ein an der Rotorwelle befestigtes Rotorpaket (2), im Rotorpaket vor- gesehene Aufnahmetaschen (3) und in den Aufnahmetaschen positionierte Permanentmagnete (4) aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Aufnahmetaschen (3) mittels einer Klebefolie (6) verschlossen sind, um die Permanentmagnete in den Aufnahmeta- sehen zu fixieren.
2. Permanentmagnetrotor nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Aufnahmetaschen (3) auf einer Stirnseite (2c, 2d) des Rotorpaketes jeweils eine Öffnung (3a, 3b) aufweisen und diese Öffnungen mittels einer auf dieser Stirnseite des Rotorpaketes vorgesehenen Klebefolie verschlossen sind.
3. Permanentmagnetrotor nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Klebefolie (6) einen kreisförmigen Außenumfang aufweist .
4. Permanentmagnetrotor nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Aufnahmetaschen auf beiden Stirnseiten (2c, 2d) des Rotorpaketes jeweils eine Öffnung (3a, 3b) aufweisen und auf den beiden Stirnseiten des Rotorpaketes jeweils eine Klebefolie zum Verschließen der Aufnahmetaschen vorgesehen ist.
5. Permanentmagnetrotor nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Klebefolien (6) jeweils einen kreisförmigen Außenumfang aufweisen.
6. Permanentmagnetrotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Radius (8) der Klebefolie (6) kleiner ist als der kleinste Radius (10) des Außenumfanges des Rotorpaketes.
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