WO2012171671A2 - Formschlüssige montage von dauermagneten in einem rotor - Google Patents

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WO2012171671A2
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]

Definitions

  • the invention relates to a rotor for an electric motor with a magnetic pocket for the positive reception of a permanent magnet, a permanent magnet for positive engagement in the magnetic pocket of the rotor, a motor and a method for producing a rotor from sheets.
  • the permanent magnets are used in a predefined direction of polarization to form a magnetic field of alternating polarity along the circumference of the motor.
  • the rotor usually has a number of magnetic pockets into which the permanent magnets are to be inserted with a predetermined polarity.
  • test stations are used which cause investment and maintenance costs. These costs increase the assembly costs of the finished electric motor.
  • the invention is based on the recognition that the polarity of the permanent magnets in the rotor depends on their position in the magnet pocket.
  • a further realization of the invention is that, for a low production cost of the rotor, all magnetic pockets are made the same, in which the permanent magnets can be used either with their north pole or with their south pole to the rotor circumference.
  • the invention is further based on the finding that this is a source of error, the consequences of which are the aforementioned increase in manufacturing costs and assembly costs.
  • the basic idea of the invention is that the production costs do not appreciably increase if the shape of the magneto-see is designed so that the permanent magnet can only be used in a unique orientation in the magnet pocket.
  • the invention therefore provides a rotor for an electric motor with a magnetic pocket for the positive reception of a permanent magnet, wherein the magnetic pocket is formed into a positive reception of the permanent magnet in a unique angular position of the permanent magnet. Since the respective permanent magnet can only be used in a unique angular position in the magnet pocket, it is impossible that the permanent magnets are used with a faulty polarity in the rotor.
  • the test station mentioned at the outset can therefore be completely dispensed with. that which lowers the assembly costs of an electric motor with the rotor. By eliminating the test step during production, the cycle time can be reduced and thus the production throughput can be increased. Also eliminates the rotor damaging measures to correct a faulty permanent magnet used, which increases the production yield and thus also reduces the cost of assembly of the electric motor.
  • the shape of the magnetic pocket in particular has a suitable asymmetry which interacts with a corresponding asymmetrical shape of the permanent magnet.
  • This is, for example, an offset in the magnet pocket mounted recess, a notch or a receiving opening.
  • the asymmetry in an alternative embodiment is formed by an elevation, a marking line or a plug-in element.
  • the asymmetry is formed, for example, by a changed inclination of a wall or the bottom of the magnet pocket.
  • the magnetic pocket has a wall with a recess, wherein the recess is provided for the positive reception of a projection on the permanent magnet.
  • the projection on the permanent magnet is also easily recognizable, so that the correct position of the permanent magnet in the magnetic pocket does not have to be effortfully searched for.
  • the rotor is packaged from a number of sheets.
  • the manufacture of the rotor as a laminated core of electrically insulated individual sheets avoids inductive eddy currents. This increases the efficiency of the electric motor.
  • the shaping of the rotor is achieved by a sequence of punching processes on the same individual sheets. In this manufacturing process, the formation of one of the above-mentioned asymmetrical shapes of the magnet pocket can be integrated without significant effort by the punching process for a number of parts of the individual sheets is extended. The punched in a single sheet to form the magnetic pocket through hole is changed accordingly for a number of parts, so that when stacking the sheets results in the desired shape of the magnet pocket.
  • the magnetic pocket is formed by passage openings in a number of parts of the packetized sheets.
  • the passage opening in the individual sheets is realized with very short cycle times, for example by punching in the axial direction through each sheet.
  • the passage opening of a first part number of the sheets is greater than the passage opening of a second part number of the sheets.
  • a magnetic pocket with a corresponding recess is created in the laminated core, so that the unique angular position of the permanent magnet is realized in the magnetic pocket.
  • the different size of the passage openings has no effect on the cycle times since the time required for a punching process is independent of the size of the passage opening.
  • the rotor has at least one second magnetic pocket, which has the same shape as the first magnetic mesh pocket and is arranged mirror-symmetrically with respect to an axis extending perpendicularly through the axis of rotation of the rotor.
  • circumferentially successive magnetic pockets with respect to this plane are each mirror-symmetrical.
  • a uniform permanent magnet in the first Magnetta- see positive manner, for example, directed exclusively with its north pole to the circumference of the rotor and received in the second magnetic pocket form-fitting exclusively with its south pole to the circumference of the rotor.
  • the manufacture of the rotor with a uniform permanent magnet is error-free compared to known methods, without having become more expensive.
  • the invention also provides a permanent magnet for positive engagement in a magnetic pocket of a rotor whose outer shape is at least one asymmetric shape deviation for insertion in the magnetic pocket in a unique angular position.
  • This asymmetrical shape deviation may be, for example, a staggered recess, a notch or a receiving opening.
  • the asymmetry in an alternative embodiment is formed by an elevation, a marking line or an insertion element.
  • the asymmetry is formed, for example, by a changed inclination of a wall of the permanent magnet.
  • a wall comprises a projection for the positive insertion into a recess of the magnet pocket.
  • the invention also provides an electric motor, in particular for a camshaft adjuster, having a stator with windings for exciting a magnetic field; and with the above-described rotor, wherein in the Magnetetta see the rotor of the above-described permanent magnet is received, which is provided by the magnetic field for driving the rotor.
  • the invention also specifies a method for producing a rotor from sheet metal, in which a number of similarly shaped sheets are punched, then the same first through holes are punched through a first part number of the sheets and subsequently the same second through holes are punched through a second part number of the sheets second through-holes are at least partially enlarged in relation to the first through-holes; and in which finally the sheets are connected or stacked to form a laminated core, so that the sheets lie flush against each other and the through holes lie one above the other.
  • the production of an asymmetric shaping of the magnet pocket is integrated into a packaging process for the production of the rotor as a laminated core without a significant additional cost.
  • FIG. 1 shows a rotor with magnetic pockets and a permanent magnet inserted in a magnetic pocket in a sectional illustration
  • FIG. 2 shows an electric motor with a rotor according to FIG. 1.
  • FIG. 1 shows a rotor 2 produced as a laminated core, as used for an electric motor (not shown).
  • the electric motor may be provided for driving an electric camshaft adjuster. From the rotor 2, only a part number of the entire individual sheets of the laminated core is visible.
  • the outer shape of the rotor 2 is substantially cylindrical with respect to a rotation axis 3.
  • the partial stack shown by the rotor 2 extends between a top 4 and an opposite bottom 6. At the front viewed from the image plane front of the rotor 2 is shown cut.
  • a shaft bearing 10 Centrally through the rotor 2 extends a shaft bearing 10 through which a motor shaft, not shown, can be performed.
  • the magnetic pockets 1 2 to 20 are alternately arranged in each case axially symmetrical to symmetry planes 22 which extend perpendicularly through the axis of rotation 3. In FIG. 1, for reasons of clarity, only the plane of symmetry 22 between the third and fourth magnet pockets 16, 18 is shown.
  • the third magnetic pocket 16 has a first wall 24 on the left side and a second wall 26 opposite the first wall 24 on the right side.
  • the first wall 24 extends flat and perpendicular from the bottom 6 of the partial rotor 2 to the top 4 of the partial rotor 2.
  • the second wall 26 extends substantially planar and perpendicular from the bottom 6 of the partial rotor 2 to the top 4 of the partial rotor 2.
  • the first wall 24, the second wall 26 on the side facing the top 4 of the rotor 2 side a recess 28.
  • a permanent magnet 30 is accommodated in the third magnet pocket 16 and, viewed in the plane of the drawing, also has a first wall 32 on the left-hand side and a second wall 34 opposite the first wall 32 on the right-hand side. In the illustration, the permanent magnet 30 is cut. Both walls 32, 34 are analogous to the walls 24, 26 of the third magnetic pocket 16, wherein the second wall 34 opposite the first wall 32 on the side facing the top 4 of the rotor 2 has an outwardly directed projection 36 or nose.
  • the permanent magnet 30 has on its viewed from the circumference 8 from back 38 a south pole and on its front side, not shown, the back 38 opposite a north pole.
  • the permanent magnet 30 is received in a form-fitting manner in the third magnet pocket 1 6, its projection 36 being inserted into the offset recess 12.
  • the positive connection is given only in the orientation of the permanent magnet 30 shown in FIG. In any other orientation of the permanent magnet 30, at least the projection 36 blocks the complete insertion into the third magnetic pocket 16 and thus the positive connection. In this way, the permanent magnet 30 in the third magnetic pocket 16 starting from the circumference of 8 starting can be recorded positively only in north-south orientation. Further testing of the magnetic pole orientation of the permanent magnet 30 in the third magnetic pouch 16 is therefore not necessary.
  • the same permanent magnet 30 in the fourth magnetic pocket 1 8 from the circumference of 8 starting only in a south-north orientation are recorded positively. Since the individual magnetic pockets 12 to 20 on the circumference 8 of the rotor 2 are all formed correspondingly symmetrical, a positive connection with other permanent magnet 30 identical permanent magnet is only given if the permanent magnets in the magnetic pockets 12 to 20 alternately in south-north orientation and North-South orientation can be inserted.
  • Each of the magnetic pockets 12 to 20 also has on its left and right wall recesses 39, which are provided in Fig. 1 for the sake of clarity only on the first magnetic pocket 12 and the fifth magnetic pocket 20 with a reference numeral.
  • permanent magnets 30 can be firmly bonded to the magnetic pockets 12 to 20.
  • the rotor 2 is packaged in the present embodiment of several individual sheets.
  • Fig. 1 a partial stack of the resulting laminated core is shown.
  • a first sheet 40 and a second plate 42 are provided with a reference numeral.
  • Each plate 40, 42 has a passage opening 44, wherein the passage opening 44 of the upper three plates, in particular of the first plate 40, is greater than the passage opening 44 of the other, arranged below plates, in particular of the second plate 42.
  • the passage openings 44 in total form the magnetic pockets 12 to 20.
  • the fürgangso réelleen 44 are preferably made by punching out of the sheets 40, 42.
  • a first sheet 40 and a second sheet 42 can be produced together with the same work steps.
  • a first plate 40 which differs in size from the passage opening 44, is subjected to an additional stamping process in order to enlarge the passage opening 44 and to produce the recess 28.
  • the passage openings 44 are introduced into the first metal sheets 40 with a modified tool.
  • an electric motor 46 is shown, in which the rotor 2 is received within a stator 48, as shown in FIG.
  • a stator 48 as shown in FIG.
  • the same elements are provided with the same reference numerals to Fig. 1 and not described again.
  • the stator 48 has unspecified referenced windings, which are provided for generating a magnetic field.
  • a magnetic pocket and the associated permanent magnet are constructed asymmetrically in the circumferential direction of the magnetic pocket in order to permit the use of the permanent magnet in the magnetic pocket only in a definite angular position.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Abstract

Es wird ein Rotor für einen Elektromotor mit einer Magnettasche (16) zur formschlüssigen Aufnahme eines Dauermagneten (30) offenbart, wobei die Magnettasche (16) zu einer formschlüssigen Aufnahme des Dauermagneten (30) in einer eindeutigen Winkelposition ausgebildet ist.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Formschlüssige Montage von Dauermagneten in einem Rotor Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Rotor für einen Elektromotor mit einer Magnettasche zur formschlüssigen Aufnahme eines Dauermagneten, einen Dauermagneten zum formschlüssigen Einsatz in die Magnettasche des Rotors, einen Motor und ein Verfahren zum Herstellen eines Rotors aus Blechen.
Hintergrund der Erfindung
In einem Rotor eines permanenterregten Elektromotors werden die Dauermagnete in einer vordefinierten Polarisationsrichtung eingesetzt, um entlang des Umfangs des Motors ein Magnetfeld mit wechselnder Polarität zu bilden. Dazu weist der Rotor üblicherweise eine Anzahl von Magnettaschen auf, in die die Dauermagnete mit einer vorbestimmten Polarität einzusetzen sind. Zur Sicherstellung der richtigen Polarität der Dauermagnete in der Magnettasche werden Prüfstationen eingesetzt, die Investitions- und Instandhaltungskosten verursachen. Diese Kosten erhöhen die Montagekosten des fertigen Elektromo- tors.
Wird ein Dauermagnet mit fehlerhafter Polarität in einer Magnettasche erkannt, so muss die Polarität korrigiert werden. Dies zieht nicht nur zusätzlichen Montageaufwand nach sich; die Korrektur kann die Magnettasche und/oder den Dauermagneten gegebenenfalls auch beschädigen und im schlimmsten Falle zerstören. Aufgabe der Erfindung
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Fertigungskosten und den Montageaufwand für einen Elektromotor möglichst weiter zu reduzieren.
Lösung der Aufgabe
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Der Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass die Polarität der Dauermagnete im Rotor von ihrer Lage in der Magnettasche abhängt. Eine weitere Erkenntnis der Erfindung ist, dass für einen niedrigen Fertigungsaufwand des Rotors alle Magnettaschen gleich ausgeführt werden, in die sich die Dauermagnete entweder mit ihrem Nordpol oder mit ihrem Südpol zum Rotorumfang einsetzen lassen. Der Erfindung liegt desweiteren die Erkenntnis zugrunde, dass dies eine Fehlerquelle ist, deren Folgen die bereits erwähnte Erhöhung der Fertigungskosten und des Montageaufwands sind. Grundgedanke der Erfindung ist, dass sich die Fertigungskosten nicht spürbar erhöhen, wenn die Form der Magnetta- sehe so ausgebildet wird, dass der Dauermagnet jeweils nur noch in einer eindeutigen Ausrichtung in die Magnettasche einsetzbar ist. Für den Dauermagneten ist eine dementsprechende Formgebung im Wesentlichen kostenneutral umsetzbar, da diese üblicherweise sintertechnisch hergestellt werden. Die Erfindung gibt daher einen Rotor für einen Elektromotor mit einer Magnettasche zur formschlüssigen Aufnahme eines Dauermagneten an, wobei die Magnettasche zu einer formschlüssigen Aufnahme des Dauermagneten in einer eindeutigen Winkelposition des Dauermagneten ausgebildet ist. Da der jeweilige Dauermagnet nur noch in einer eindeutigen Winkelposition in die Magnettasche eingesetzt werden kann, ist es ausgeschlossen, dass die Dauermagnete mit einer fehlerhaften Polarität in den Rotor eingesetzt werden. Auf die eingangs genannte Prüfstation kann daher vollständig verzichtet wer- den, was die Montagekosten eines Elektromotors mit dem Rotor senkt. Durch den weggefallenen Prüfschritt während der Fertigung kann die Taktzeit reduziert und somit der Produktionsdurchsatz erhöht werden. Auch entfallen den Rotor beschädigende Maßnahmen zur Korrektur eines fehlerhaft eingesetzten Dauermagneten, was die Produktionsausbeute steigert und so ebenfalls die Montagekosten des Elektromotors senkt.
Die Form der Magnettasche weist hierzu insbesondere eine geeignete Asymmetrie auf, die mit einer entsprechenden asymmetrischen Form des Dauer- magneten zusammenwirkt. Dies ist beispielsweise eine in der Magnettasche versetzt angebrachte Vertiefung, eine Kerbe oder eine Aufnahmeöffnung. Umgekehrt ist die Asymmetrie in einer alternativen Ausgestaltung durch eine Erhöhung, eine Markierungslinie oder ein Einsteckelement ausgebildet. In einer anderen Variante ist die Asymmetrie beispielsweise durch eine veränderte Nei- gung einer Wand oder des Bodens der Magnettasche ausgebildet.
In einer bevorzugten Weiterbildung weist die Magnettasche eine Wand mit einer Aussparung auf, wobei die Aussparung zur formschlüssigen Aufnahme eines Vorsprunges am Dauermagneten vorgesehen ist. Der Vorsprung am Dauer- magneten ist zudem leicht erkennbar, so dass die richtige Position des Dauermagneten in der Magnettasche nicht erst aufwendig gesucht werden muss.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Rotor aus einer Anzahl von Blechen paketiert. Durch die Fertigung des Rotors als Blechpaket aus elektrisch isolier- ten Einzelblechen werden induktive Wirbelströme vermieden. Dies erhöht den Wirkungsgrad des Elektromotors. Die Formgebung des Rotors wird hierbei durch eine Abfolge von Stanzprozessen an gleichen Einzelblechen erzielt. In diesen Herstellungsprozess kann ohne wesentlichen Aufwand die Ausbildung einer der oben genannten asymmetrischen Ausformungen der Magnettasche integriert werden, indem der Stanzprozess für eine Teilanzahl der Einzelbleche erweitert wird. Die in einem Einzelblech zur Ausbildung der Magnettasche ausgestanzte Durchgangsöffnung wird für eine Teilanzahl entsprechend verändert, so dass sich beim Stapeln der Bleche die gewünschte Ausformung der Magnettasche ergibt.
In einer bevorzugten Ausbildung ist insofern die Magnettasche durch Durch- gangsoffnungen in einer Teilanzahl der paketierten Bleche ausgebildet. Die Durchgangsöffnung in den einzelnen Blechen wird mit sehr geringen Taktzeiten beispielsweise durch Ausstanzungen in axialer Richtung durch jedes Blech realisiert. In einer besonders bevorzugten Ausbildung ist die Durchgangsöffnung einer ersten Teilanzahl der Bleche größer als die Durchgangsöffnung einer zweiten Teilanzahl der Bleche. Auf diese Weise wird im Blechpaket eine Magnettasche mit einer entsprechenden Aussparung geschaffen, so dass die eindeutige Winkelposition des Dauermagneten in der Magnettasche realisiert ist. Die unter- schiedliche Größe der Durchgangsöffnungen hat insbesondere keine Auswirkungen auf die Taktzeiten, da der benötigte Zeit für einen Stanzvorgang von der Größe der Durchgangsöffnung unabhängig ist.
In einer anderen Ausführung weist der Rotor wenigstens eine zur ersten Mag- nettasche formgleiche zweite Magnettasche auf, die zu einer senkrecht durch die Rotationsache des Rotors verlaufenden Achse spiegelsymmetrisch angeordnet ist. Insbesondere sind in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende Magnettaschen bezüglich dieser Ebene jeweils spiegelsymmetrisch. In den angegebenen Rotor kann somit ein einheitlicher Dauermagnet in der ersten Magnetta- sehe formschlüssig beispielsweise ausschließlich mit seinem Nordpol zum Umfang des Rotors gerichtet und in der zweiten Magnettasche formschlüssig ausschließlich mit seinem Südpol zum Umfang des Rotors gerichtet aufgenommen werden. Die Herstellung des Rotors mit einem einheitlichen Dauermagneten ist gegenüber bekannten Verfahren fehlerfrei, ohne aufwändiger geworden zu sein.
Die Erfindung gibt auch einen Dauermagneten zum formschlüssigen Einsatz in einer Magnettasche eines Rotors an, dessen äußere Form wenigstens eine asymmetrische Formabweichung zum Einsetzen in der Magnettasche in eindeutiger Winkelposition aufweist. Diese asymmetrische Formabweichung kann beispielsweise eine versetzt angebrachte Vertiefung, eine Kerbe oder eine Aufnahmeöffnung sein. Umgekehrt ist die Asymmetrie in einer alternativen Ausges- taltung durch eine Erhöhung, eine Markierungslinie oder ein Einsteckelement ausgebildet. In einer anderen Variante ist die Asymmetrie beispielsweise durch eine veränderte Neigung einer Wand des Dauermagneten ausgebildet.
In einer Weiterbildung umfasst eine Wand einen Vorsprung zum formschlüssi- gen Einsetzen in eine Aussparung der Magnettasche.
Die Erfindung gibt auch einen Elektromotor, insbesondere für einen Nockenwel- lenversteller, mit einem Stator mit Wicklungen zum Erregen eines magnetischen Feldes; und mit dem vorbeschriebenen Rotor an, wobei in der Magnetta- sehe des Rotors der vorbeschriebene Dauermagnet aufgenommen ist, der durch das magnetische Feld zum Antrieb des Rotors vorgesehen ist.
Die Erfindung gibt auch ein Verfahren zum Herstellen eines Rotors aus Blechen an, wobei eine Anzahl von formgleichen Blechen gestanzt, anschließend glei- che erste Durchgangslöcher durch eine erste Teilanzahl der Bleche und nachfolgend gleiche zweite Durchgangslöcher durch eine zweite Teilanzahl der Bleche gestanzt werden, wobei die zweiten Durchgangslöcher gegenüber den ersten Durchgangslöchern zumindest abschnittsweise vergrößert sind; und wobei abschließend die Bleche zu einem Blechpaket verbunden bzw. gestapelt wer- den, so dass die Bleche bündig aneinander und die Durchgangslöcher übereinander liegen. Auf diese Weise ist die Herstellung einer asymmetrischen Formgebung der Magnettasche in einen Paketierprozess zur Herstellung des Rotors als Blechpaket ohne einen nennenswerten Mehraufwand an Kosten integriert. Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen: Fig.1 : einen Rotor mit Magnettaschen und einem in einer Magnettasche eingesetzten Dauermagneten in einem Schnittdarstellung, und Fig. 2 einen Elektromotor mit einem Rotor gemäß Fig. 1 .
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung In Fig. 1 ist ein als Blechpaket gefertigter Rotor 2 gezeigt, wie er für einen nicht dargestellten Elektromotor zum Einsatz kommt. Der Elektromotor kann zum Antrieb eines elektrischen Nockenwellenverstellers vorgesehen sein. Vom Rotor 2 ist nur eine Teilanzahl der gesamten Einzelbleche des Blechpakets sichtbar. Die äußere Form des Rotors 2 ist im Wesentlichen zylindrisch bezüglich einer Rotationsachse 3. Der vom Rotor 2 dargestellte Teilstapel erstreckt sich zwischen einer Oberseite 4 und einer gegenüberliegenden Unterseite 6. An der aus der Bildebene heraus betrachteten Vorderseite ist der Rotor 2 aufgeschnitten dargestellt. Mittig durch den Rotor 2 verläuft ein Wellenlager 10, durch das eine nicht gezeigte Motorwelle geführt werden kann.
Entlang des Umfangs 8 des Rotors 2 sind radial nach innen versetzt insgesamt acht Magnettaschen angeordnet, wovon in Fig. 1 lediglich fünf Magnettaschen 12, 14, 16, 18, 20 dargestellt sind. Die Darstellung der ersten Magnetta- sehe 12 und der fünften Magnettasche 20 ist durch den abgeschnittenen hinteren Bereich des Rotors 2 begrenzt, während die Darstellung der zweiten Magnettasche 14, der dritten Magnettasche 16 und der vierten Magnettasche 18 durch den oben erwähnten vorderen Anschnitt begrenzt ist. Die Magnettaschen 1 2 bis 20 sind zueinander abwechselnd jeweils achsensymmetrisch zu Symmetrieebenen 22 angeordnet, die senkrecht durch die Rotationsachse 3 verlaufen. In Fig. 1 ist zur Wahrung der Übersichtlichkeit stellver- tretend für alle vorhandenen Symmetrieebenen lediglich die Symmetrieebene 22 zwischen der dritten und vierten Magnettasche 16, 18 dargestellt.
Ferner weisen alle Magnettaschen 12 bis 20 des Rotors 2 abgesehen von der Orientierung die gleiche Form auf. Nachstehend wird stellvertretend für alle Magnettaschen 12 bis 20 die Form der dritten Magnettasche 16 näher beschrieben. Die dritte Magnettasche 16 weist in die Zeichnungsebene hinein betrachtet auf der linken Seite eine erste Wand 24 und auf der rechten Seite eine zweite, der ersten Wand 24 gegenüberliegende Wand 26 auf. Die erste Wand 24 erstreckt sich eben und senkrecht von der Unterseite 6 des Teilrotors 2 zur Oberseite 4 des Teilrotors 2. Auch die zweite Wand 26 verläuft im Wesentlichen eben und senkrecht von der Unterseite 6 des Teilrotors 2 zur Oberseite 4 des Teilrotors 2. Gegenüber der ersten Wand 24 weist die zweite Wand 26 jedoch an der zur Oberseite 4 des Rotors 2 gerichteten Seite eine Aussparung 28 auf.
In der dritten Magnettasche 16 ist ein Dauermagnet 30 aufgenommen, der in die Zeichnungsebene hinein betrachtet ebenfalls auf der linken Seite eine erste Wand 32 und auf der rechten Seite eine zweite, der ersten Wand 32 gegenü- berliegende Wand 34 aufweist. In der Darstellung ist auch der Dauermagnet 30 angeschnitten. Beide Wände 32, 34 verlaufen analog zu den Wänden 24, 26 der dritten Magnettasche 16, wobei die zweite Wand 34 gegenüber der ersten Wand 32 an der zur Oberseite 4 des Rotors 2 gerichteten Seite einen auswärts gerichtete Vorsprung 36 oder Nase aufweist. Der Dauermagnet 30 weist an seiner vom Umfang 8 aus gesehenen Rückseite 38 einen Südpol und an seiner nicht gezeigten, der Rückseite 38 gegenüberliegenden Vorderseite einen Nordpol auf.
Der Dauermagnet 30 ist in der dritten Magnettasche 1 6 formschlüssig aufge- nommen, wobei sein Vorsprung 36 in die versetzt angeordnete Aussparung 12 eintaucht. Der Formschluss ist nur in der in Fig. 1 gezeigten Ausrichtung des Dauermagneten 30 gegeben. In jeder anderen Ausrichtung des Dauermagneten 30 blockiert zumindest der Vorsprung 36 den vollständigen Einschub in die dritte Magnettasche 16 und damit den Formschluss. Auf diese Weise kann der Dauermagnet 30 in der dritten Magnettasche 16 vom Umfang 8 aus startend nur in Nord-Süd-Ausrichtung formschlüssig aufgenommen werden. Eine weitere Prüfung der Magnetpol-Ausrichtung des Dauermagneten 30 in der dritten Mag- nettasche 16 ist daher nicht notwendig.
Durch die zur Symmetrieebene 22 symmetrische Anordnung der vierten Magnettasche 18 gegenüber der dritten Magnettasche 16 kann der gleiche Dauermagnet 30 in der vierten Magnettasche 1 8 vom Umfang 8 aus startend nur in Süd-Nord-Ausrichtung formschlüssig aufgenommen werden. Da die einzelnen Magnettaschen 12 bis 20 am Umfang 8 des Rotors 2 alle entsprechend symmetrisch ausgebildet sind, ist ein Formschluss mit weiteren zum Dauermagnet 30 baugleichen Dauermagneten nur dann gegeben, wenn die Dauermagnete in den Magnettaschen 12 bis 20 abwechselnd in Süd-Nord-Ausrichtung und Nord-Süd-Ausrichtung eingeschoben werden.
Jede der Magnettaschen 12 bis 20 weist ferner an ihrer linken und rechten Wand Freisparungen 39 auf, die in Fig. 1 der Übersichtlichkeit halber nur an der ersten Magnettasche 12 und der fünften Magnettasche 20 mit einem Bezugs- zeichen versehen sind. Über diese Freisparungen 39 können die in den Magnettaschen 12 bis 20 eingesetzten Dauermagnete 30 fest mit den Magnettaschen 12 bis 20 verklebt werden.
Der Rotor 2 ist in der vorliegenden Ausführung aus mehreren Einzelblechen paketiert. In Fig. 1 ist ein Teilstapel des resultierenden Blechpakets dargestellt. Von den Einzelblechen sind der Übersichtlichkeit halber nur ein erstes Blech 40 und ein zweites Blech 42 mit einem Bezugszeichen versehen. Jedes Blech 40, 42 weist eine Durchgangsöffnung 44 auf, wobei die Durchgangsöffnung 44 der oberen drei Bleche, insbesondere des ersten Bleches 40, größer ist, als die Durchgangsöffnung 44 der weiteren, darunter angeordneten Bleche, insbesondere des zweiten Bleches 42. Durch die oberen drei Bleche wird insofern die Aussparung 28 gebildet. Die Durchgangsöffnungen 44 insgesamt bilden die Magnettaschen 12 bis 20. Die Durchgangsoffnungen 44 sind vorzugsweise durch Ausstanzen aus den Blechen 40, 42 hergestellt. Besonders bevorzugt kann ein erstes Blech 40 und ein zweites Blech 42 gemeinsam mit denselben Arbeitsschritten hergestellt werden. Abschließend wird ein sich in der Größe der Durchgangsöffnung 44 unterscheidendes erstes Blech 40 einem zusätzlichen Stanzprozess unterzogen, um die Durchgangsöffnung 44 zu vergrößern und die Aussparung 28 herzustellen. Alternativ werden die Durchgangsoffnungen 44 in die ersten Bleche 40 mit einem abgeänderten Werkzeug eingebracht.
In Fig. 2 ist ein Elektromotor 46 gezeigt, in dem der Rotor 2 entsprechend Fig. 1 innerhalb eines Stators 48 aufgenommen ist. In Fig. 2 werden zu Fig. 1 gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen und nicht noch einmal beschrieben.
Der Stator 48 weist nicht näher referenzierte Wicklungen auf, die zur Erzeugung eines magnetischen Feldes vorgesehen sind.
In die in Fig. 2 gezeigten Magnettaschen 12 bis 20 sind in der bereits beschrie- benen Weise Dauermagnete entsprechend dem in Fig. 1 gezeigten Dauermagnet 30 eingesetzt.
Im angegebenen Rotor werden eine Magnettasche und der zugehörige Dauermagnet in Umfangsrichtung der Magnettasche asymmetrisch aufgebaut, um den Einsatz des Dauermagneten in der Magnettasche nur in einer eindeutigen Winkelposition zuzulassen. Liste der Bezugszahlen
2 Rotor
3 Rotationsachse
4 Oberseite
6 Unterseite
8 Umfang
10 Wellenlager
12 erste Magnettasche
14 zweite Magnettasche
16 dritte Magnettasche
18 vierte Magnettasche
20 fünfte Magnettasche
22 Symmetrieebene
24 Wand
26 Wand
28 Aussparung
30 Dauermagnet
32 Wand
34 Wand
36 Vorsprung
38 Rückseite
39 Freisparung
40 erste Bleche
42 zweite Bleche
44 Durchgangsöffnung
46 Elektromotor
48 Stator

Claims

Patentansprüche
1 . Rotor (2) für einen Elektromotor mit einer Magnettasche (16) zur formschlüssigen Aufnahme eines Dauermagneten (30), wobei die Magnetta- sehe (16) zu einer formschlüssigen Aufnahme des Dauermagneten (30) in einer eindeutigen Winkelposition ausgebildet ist.
2. Rotor (2) nach Anspruch 1 , wobei die Magnettasche (16) eine Wand (26) mit einer Aussparung (28) aufweist, und die Aussparung zur formschlüssi- gen Aufnahme eines Vorsprunges (36) am Dauermagneten (6) vorgesehen ist.
3. Rotor (2) nach Anspruch 1 oder 2, der aus einer Anzahl von Blechen (40, 42) paketiert ist.
4. Rotor (2) nach Anspruch 3, wobei die Magnettasche (16) als Durchgangsöffnung (44) durch eine Teilanzahl der paketierten Bleche (40, 42) ausgebildet ist. 5. Rotor (2) nach Anspruch 4, wobei die Durchgangsöffnung (44) einer ersten Teilanzahl der Bleche (40, 42) zur Ausbildung einer Aussparung (28) größer ist als die Durchgangsöffnung (44) einer zweiten Teilanzahl der Bleche (40, 42). 6. Rotor (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche mit wenigstens einer zweiten zur ersten Magnettasche (16) formgleichen Magnettasche (18), die zu einer senkrecht durch die Rotationsache (3) des Rotors (2) verlaufenden Ebene (22) spiegelsymmetrisch angeordnet ist. 7. Dauermagnet (30) zum formschlüssigen Einsatz in eine Magnettasche (16) eines Rotors (2), wobei die äußere Form mit wenigstens einer asymmetrischen Formabweichung zum Einsetzen in der Magnettasche (16) in eindeutiger Winkelposition ausgebildet ist. Dauermagnet (30) nach Anspruch 7, wobei die zweite Wand (34) einen Vorsprung (36) zum formschlüssigen Einsetzen in eine Aussparung (28) der Magnettasche (1 6) aufweist.
Elektromotor, insbesondere für einen Nockenwellenversteller, umfassend:
- einen Stator mit Wicklungen zum Erregen eines magnetischen Feldes; und
- einen Rotor (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
- wobei in der Magnettasche (16) des Rotors (2) ein Dauermagnet (30) nach Anspruch 7 oder 8 aufgenommen ist, der durch das magnetische Feld zum Antrieb des Rotors (2) vorgesehen ist.
10. Verfahren zum Herstellen eines Rotors (2) aus Blechen (40, 42) umfas- send:
- Stanzen einer Anzahl von formgleichen Blechen (40, 42);
- Stanzen von gleichen ersten Durchgangslöchern (44) durch eine erste
Teilanzahl der Bleche (40, 42);
- Stanzen von gleichen zweiten Durchgangslöchern (44) durch eine zweite Teilanzahl der Bleche (40, 42), wobei die zweiten Durchgangslöcher (44) gegenüber den ersten Durchgangslöchern (44) zumindest abschnittsweise vergrößert sind; und
- Stapeln der Bleche (40, 42) zu einem Blechpaket, wobei die Bleche (40,
42) bündig aneinander und die Durchgangslöcher (44) übereinander liegen.
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