WO2018130490A1 - Verfahren zum fixieren eines permanentmagneten in einer magnettasche eines rotors für eine elektrische maschine, rotor und elektrische maschine - Google Patents

Verfahren zum fixieren eines permanentmagneten in einer magnettasche eines rotors für eine elektrische maschine, rotor und elektrische maschine Download PDF

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WO2018130490A1
WO2018130490A1 PCT/EP2018/050346 EP2018050346W WO2018130490A1 WO 2018130490 A1 WO2018130490 A1 WO 2018130490A1 EP 2018050346 W EP2018050346 W EP 2018050346W WO 2018130490 A1 WO2018130490 A1 WO 2018130490A1
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rotor
magnet
permanent magnet
pocket
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PCT/EP2018/050346
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Inventor
Michael Bulatow
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Continental Automotive Gmbh
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Publication date
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/03—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies having permanent magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
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    • 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]
    • H02K1/2766—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect

Definitions

  • the invention relates to a method for fixing a permanent magnet in a magnetic pocket of a rotor for an electric machine.
  • the invention also includes the rotor with the magnetic pockets and an electric machine, in whose stator the rotor is arranged.
  • a rotor for a permanent magnet synchronous machine or a reluctance machine with permanent magnets can have so-called internal magnetic pockets. These are axially extending shafts or passage openings in the laminated core of the rotor, in which in each case at least one permanent magnet can be arranged. The magnetic field of each permanent magnet is then passed through the soft magnetic material of the laminated core to an outer surface or an outer circumference of the rotor. On the outer surface so magnetic poles are generated.
  • the permanent magnets must be fixed in the inner magnetic pockets to maintain their position in the magnetic pockets during vibration and centrifugal forces acting during rotation.
  • the invention has for its object to fix permanent magnets inside magnetic pockets of a rotor of an electric machine.
  • the invention provides a method for fixing permanent magnets in magnetic pockets of a rotor for an electric Machine ready.
  • the method is described below in the context of a single permanent magnet, but can be applied to a plurality of permanent magnets.
  • the permanent magnet is arranged in the magnetic pocket and fixed there.
  • an elastically deformable ausgestaltetes rubber element is arranged in the magnet pocket.
  • the rubber element can be arranged in front of the permanent magnet in the magnet pocket or (as an embodiment described below) also in hindsight, when the permanent magnet is already in the magnet pocket.
  • a rubber element is an elastically deformable, in particular round or rectangular body, for example a round or rectangular profile part, for example made from EPDM 70 or EPDM 75 (EPDM-ethylene-propylene-diene rubber) or HNBR 70 or HNBR 75 (HNBR - hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber) may be formed.
  • the rubber element is stretched or stretched elastically by means of a tensile force. As a result, a diameter of the rubber element is reduced. It is therefore pulled on the rubber element, so that although it is longer, but reduces its diameter.
  • the permanent magnet is placed in the magnet pocket next to the stretched rubber element. By juxtaposed here is meant a relative position with respect to a cross section of the magnetic ⁇ pocket.
  • the rubber element and the permanent magnet are therefore not arranged in the axial direction of the rotor (along the rotor axis) one behind the other, but for example in the radial direction or in the circumferential direction one behind the other and thus in cross-section next to each other.
  • the stretched rubber element is relaxed, ie the tensile force is reduced or removed.
  • the rubber element increases its diameter again. Since it is arranged side by side in the magnet pocket together with the permanent magnet, the rubber element thereby urges the permanent magnet with a contact force.
  • the rubber element is thus introduced, for example, in the relaxed state in the magnet pocket and then put under train or pulled out of ⁇ each other. Thereafter, next to it, the permanent magnet can be arranged, in order then, by relaxing and thus increasing the diameter of the rubber element, to press the permanent magnet with the contact force into the magnet pocket.
  • the invention provides the advantage that with technically simple means a permanent magnet can be fixed in a magnetic pocket. It is e.g. no potting of the magnet pocket with a resin needed to pour the permanent magnet in the magnet pocket.
  • the invention includes additional, optional technical features that provide additional benefits.
  • the rubber element is preferably tensioned along the axial direction of the rotor, i. parallel to the axis of rotation, stretched.
  • the rubber element is thus stretched or stretched in the rotor in the axial direction.
  • the contact force for fixing the permanent magnets is achieved, for example, by reducing the diameter of the rubber member is reduced to less than half of that of the diameter by means of the tensile force exhibited by the rubber element in the ent ⁇ tensioned state (without tensile force).
  • the rubber element does not protrude at the end faces of the rotor, ie does not protrude.
  • the rubber element does not protrude at the end faces of the rotor, ie does not protrude.
  • the interface of the rubber member that is, the cut end of the rubber ⁇ elements formed by the cutting, then snaps back into the magnet pocket, which means it is retracted by the relaxation of the rubber member in the rotor to ⁇ .
  • the rubber element is thus stretched in the magnet pocket and placed next to the permanent magnet and then cut in the stretched state. This ensures that the cut end of the rubber element automatically withdraws into the magnet pocket and thus does not protrude from the front side.
  • a recess is provided in a wall of the magnet pocket, for example a groove or a gutter, and the non-stretched, relaxed rubber element in the Dent is arranged.
  • the magnetic pocket thus has an indentation which extends axially along the magnet pocket from one end face to the other end face of the rotor, ie is continuous.
  • the rubber element can be inserted in the unstretched, relaxed state in the magnet pocket, then stretched and then placed in the expanded state in the recess, where it fits so far that then the permanent magnet can be pushed into the magnet pocket.
  • the rubber element can thus be arranged in an area which is not occupied by the permanent magnets anyway.
  • the stretched rubber element does not obstruct an area that can be occupied by the permanent magnets when inserted into the magnet pocket. The rubber element is thus brought out of the insertion path of the permanent magnet.
  • an embodiment provides in this case that the permanent magnet in the region in which it is acted upon by the relaxed rubber element with the contact pressure, is smooth or flat, so has no specific indentation for the rubber element.
  • a recess is likewise provided in the permanent magnet.
  • the rubber element expands into the indentation during relaxation.
  • the recess in the permanent magnet offers the following additional ⁇ advantage. After inserting the relaxed rubber element in the magnetic pocket, the rubber element is then stretched. This must be so thin that even the permanent magnet can be pushed into the magnetic pocket. Therefore, in the embodiments described so far, the indentation in the wall of the magnet pocket must be deep enough so that the cross section of the stretched rubber element fits all the way inside.
  • the indentation can be provided in the wall of the magnet pocket, so that the rubber element protrudes into the magnet pocket even in the stretched state.
  • the magnet has a corresponding indentation.
  • the rubber element can thus also protrude into the recess, wherein the permanent magnet can be inserted into the magnet pocket and due to its indentation here trapping or jamming is avoided with the stretched rubber element.
  • a depth of the corresponding indentation in the wall of the magnet pocket may have a correspondingly smaller depth, so that an impairment of the magnetic resistance of the laminated core of the rotor is lower than in a through ⁇ in the wall of the magnet pocket deeper indentation.
  • a width or a cross-sectional area of the corresponding indentation of the wall of the magnetic pocket is thus smaller than the diameter or the cross-sectional area of the rubber element.
  • the rubber element (seen in cross-section) at one end or edge of the magnet pocket, ie a "recess" for the rubber pocket.
  • element provide by the magnet pocket is designed according to wide and not higher.
  • the magnetic pocket thus requires no radial or lateral indentation, which would mean an enlargement or widening of the magnetic pocket in the radial direction.
  • the magnetic ⁇ bag instead preferably has a curved course or a curved shape, at the ends of the rubber element can be arranged in the remaining space, without affecting the magnetic resistance of the rotor.
  • the rubber element is provided on the basis of a rubber cord by cutting.
  • a rubber cord can be provided by the meter, for example on a roll.
  • Such a rubber cord may be made by an extrusion process.
  • the rubber element is then a piece or part of this rubber cord. It is characterized by the fact that it has a constant cross-section.
  • the rubber element may be configured as a molded part, that is, with a cross-section configured to be variable along the longitudinal extension direction.
  • the rubber element has here ⁇ at a threading end, which is designed conically tapered.
  • the rubber element is running on a ⁇ fädelende toward pointed. This makes it possible, for example, to subsequently introduce the rubber element in permanent magnets already arranged in the magnet pocket by first threading into the magnet pocket the rubber element with the threading end, ie with the pointed end, and this is then subjected to the tensile force. So it is only the permanent magnet inserted into the magnetic ⁇ pocket, then the rubber element.
  • the rubber element By pulling on the threading end, the rubber element stretches or stretches and thus slides in or in the axial direction in the magnet pocket and is thus placed next to the permanent magnet in the magnet pocket.
  • Another advantage is that the molding can be thicker than the magnet pocket is high.
  • different methods for the arrangement of the rubber element can be provided in the magnet pocket. It is conceivable that the rubber element is introduced into the magnet pocket before the permanent magnet is arranged. For this purpose, the rubber element can be preferably inserted into the corresponding indentation of the magnet pocket. Likewise, it is conceivable that the rubber element is inserted into the magnet pocket and / or pulled ⁇ . An advantageous development of the invention is that the rubber element is shot into the magnetic pocket ⁇ .
  • a shooting device which shoots the rubber element in the magnet pocket and / or the recess of the magnet pocket.
  • the process for the arrangement of the rubber element can be accelerated in the magnetic pocket.
  • the rubber element is injected into the magnet pocket before the permanent magnet is arranged in this.
  • the rubber element is injected into the magnet pocket or into the indentation of the magnet pocket and / or into the indentation of the permanent magnet.
  • a rotor for an electrical machine is provided.
  • the rotor then has internally disposed magnet pockets in each of which is disposed a permanent magnet ⁇ , wherein the permanent magnet is held in the Mag ⁇ nice ash or fixed.
  • the invention provides that, for fixing the permanent magnet, a pressing force is provided by a rubber element arranged in the magnet pocket together with the permanent magnet, which is elastically deformed. So the rubber element sandwiched between the Per ⁇ manentmagneten and a wall of magnet pocket. It is squeezed in there.
  • the rubber element is a cord or a (in the non-compressed state) cylindrical body whose longitudinal axis is arranged parallel to the axial direction of the rotor.
  • the invention also includes further developments of the rotor according to the invention, which have features as they have already been described in connection with the developments of the method according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the rotor according to the invention are not described again here.
  • the invention also includes an electric machine with a stator in which a rotor is rotatably mounted.
  • a rotor In this rotor, it is an embodiment of the rotor according to Inventive ⁇ .
  • the electric machine according to the invention is in particular a permanent-magnet synchronous machine or a reluctance machine with permanent magnets.
  • the electric machine can be provided, for example, for a power vehicle ⁇ .
  • Fig. 1 is a schematic representation of an embodiment of the electric machine according to the invention.
  • Fig. 2 is a schematic diagram of a rubber member formed of a rubber cord
  • Fig. 3 is a schematic diagram of a rubber element formed as a molded part
  • FIG. 4 shows a schematic illustration of method steps for producing a rotor of the electric machine of FIG. 1;
  • Fig. 5 is a schematic representation of a cross section of a rotor which may be provided in the electric machine of Fig. 1;
  • Fig. 6 is a schematic illustration of a cross section of another rotor which may be provided in the electric machine of Fig. 1;
  • Fig. 7 are schematic representations of permanent magnets
  • Fig. 8 is a schematic illustration of a cross section of another rotor which may be provided in the electric machine of Fig. 1;
  • the exemplary embodiment explained below is a preferred embodiment of the invention.
  • the described components of the embodiment each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which also each independently further develop the invention and thus also individually or in a different combination than the one shown as part of the invention.
  • the described embodiment can also be supplemented by further features of the invention already described.
  • FIG. 1 shows an electric machine 10, which may be a permanent magnet synchronous machine or a reluctance machine with permanent magnets. It can be provided cuboid permanent magnets or curved permanent magnets. From the electric machine 10, a stator 11 and a rotor 12 are shown. The rotor 12 may be rotatably supported in the stator 11 about a rotation axis 13. For a rotational movement 14 of the rotor 12 can by a (not shown) alternating In electric coils of the stator 11, an electric current can be switched, through which in an air gap 15 between a lateral surface or outer surface 16 of the rotor and the stator 11, a magnetic rotating field is generated.
  • the rotor 12 may include permanent magnets 17 which form on the outer surface 16 magnetic poles (north poles and south poles) which interact with the rotating field causing the rotation 14.
  • the permanent magnets 17 may be arranged in the rotor 12 in so-called inner magnetic pockets 18.
  • the arrangement of magnet pocket 18 and permanent magnets 17 arranged therein is illustrated in FIG. 1 only for one magnetic pole.
  • Ausmikss 19 illustrate that the arrangement for providing additional poles, in particular 4 poles, 6 poles or 8 poles or 12 poles, along a circumferential direction 20 of the outer circumference of the rotor 12 may be provided repeatedly or arranged on ⁇ .
  • An inner magnet pocket 18 represents a shaft or a passage opening which extends from a first end face 21 of the rotor to the opposite other end face (hidden in FIG. 1 by the stator 12) parallel to the axis of rotation 13 or crossed to the axis of rotation 13.
  • the magnetic pockets may be closed to the outer surface 16 of the rotor.
  • the permanent magnets 17 must be fixed or secured in their respective magnet pocket 18 so as not to slip during the rotation 14.
  • each have a rubber element 22 veran ⁇ illustrates, which may be arranged together with a permanent magnet 17 for fixing it in a magnet pocket 18 respectively.
  • the rubber element 22 is shown in Fig. 2 and Fig. 3 in the relaxed state. In the magnet pocket 18, it is elastically deformed and therefore exerts a contact force on the magnet 17, through which the magnet 17 is pressed or pressed against at least one wall of the magnet pocket 18.
  • an embodiment of the rubber member 22 is shown, which may be formed from a rubber cord 23 by cutting 24. As a result, the rubber element 22 has an extrusion profile, ie a constant profile along a longitudinal extension direction 25.
  • FIG 3 shows a rubber element 22 that has a conically tapered threading end 26. At the threading end 26, the rubber element 22 runs along the longitudinal extension direction 25 pointed.
  • the rubber elements 22 may be formed or made, for example, based on EPDM 70 or 75 or HNBR 70 or 75.
  • FIG. 4 illustrates a cross-section 27 of the rotor 12, which may for example correspond to the end face 21 or may be formed generally perpendicular to the axis of rotation 13.
  • the magnet bag 18 is on the inside, ie, it is with respect to the Au ⁇ z Solution 16 closed.
  • the magnetic pocket 18 is thus open from ⁇ finally on the end faces 21 of the rotor 12.
  • a wall 28 of the magnet pocket 18 may have an indentation 29, in which the rubber element 22 can be arranged in order then to freely insert or insert the permanent magnet 17 into the magnet pocket 18.
  • Fig. 4 this is shown in three production steps 30, 31, 32.
  • the rubber member 22 in the axial direction can be inserted into the magnet pocket 18 of the end face 21 side in parallel to Rotati ⁇ onsachse. 13
  • a diameter 33 of the rubber element 22 is preferably at least as great as a thickness of the permanent magnet 17 in this non-expanded, relaxed state.
  • a dimension of the rubber element 22 along a radial direction 35 of the rotor 12 is preferably also greater than a corresponding dimension of the magnet pocket 18 in the area outside the indentation 29.
  • the rubber element 22 is aligned with its longitudinal extension direction 25 parallel to the axis of rotation 13, that is guided or arranged in the axial direction from one end face 21 to the other end face.
  • step 31 the rubber member 22 is beauf ⁇ beat with a pulling force or pulled force acting within the magnet pocket 18 along the longitudinal direction 25 and thus along the rotational axis. 13
  • the rubber element 22 is stretched towards the end faces 21 and its diameter is tapered or reduced to an extended diameter 34.
  • the expanded diameter 34 is in particular so small that the stretched rubber element 22 in the cross section 27 fits into the recess 29.
  • the permanent magnet 17 can now be pushed axially into the magnet pocket 18 from an end face 21 when the rubber element 22 is stretched.
  • the stretched rubber ⁇ element 22 is disposed in the recess 29 and is thus outside of those pocket area, which requires the permanent magnet 17 for sliding into the magnet pocket 18.
  • step 32 the tensile force can be removed, which can be achieved for example by cutting off the rubber element 22 on the end faces 21.
  • the rubber element 22 expands when relaxing again. Since it is located in the open-to-magnet pocket 18 indentation 29, it expands to the permanent magnet 17 from back and pushes it with a pressing force to the opposite wall 28 ⁇ of the magnet pocket 18.
  • the permanent magnet 17 is ⁇ here clamped by the magnet pocket eighteenth
  • FIG. 4 shows an indentation 29, which can be configured as an axially running groove with a rectangular cross section.
  • the indentation 29 can also be designed round.
  • the indentation 29 may ⁇ stamping of metal sheets of a laminated core, can be made of which the rotor 12 is formed, for example be provided by appropriate corner.
  • Fig. 5 illustrates an embodiment in which instead of a recess 29 having a rectangular cross section a Indentation 29 is provided with a round cross-section.
  • the indentation 29 may also be configured rectangular. In this way, a depth 36 of the recess 29 can be reduced, whereby an influence on the magnetic resistance of the rotor 12 is reduced.
  • Fig. 6 illustrates an embodiment in which the influence on the magnetic resistance is further reduced by the depth 36 can be further reduced because lent addition to the indentation 29 in the wall of the magnet pocket 18 and a recess 37 is provided in the permanent magnet ,
  • FIG. 7 illustrates possible shapes which can be provided in the cross section 27 as a recess or cutout 37 in the permanent magnet 17.
  • the indentation 37 preferably extends over the entire axial length of the permanent magnet 17.
  • the previous embodiments which can be provided by means of steps 30, 31, 32, allow the rubber element 22 to be introduced first, followed by the permanent magnet 17.
  • the rubber element can be formed by a cord 23 as shown in FIG.
  • Fig. 8 and Fig. 9 illustrate an embodiment in which first the permanent magnet 17 is inserted into the magnetic pocket 18 and then the rubber element 22 can be tracked.
  • the Permanentmanget 17 and the rubber element 22 can also be inserted simultaneously. It is also possible, as described so far, first to insert the rubber element 22 and then the permanent-end element 17.
  • Fig. 8 shows a cross section 27 and Fig. 9 is a longitudinal section.
  • FIG. 8 it is illustrated how space or a free space 38 for a rubber element 22 can be provided in a magnet pocket 18 without having to provide a lateral indentation 29 with an extent in the radial direction 35 transversely to the side wall of the magnet pocket 18 , Instead, will In each case, a rubber element 22 (seen in cross-section) is arranged on at least one end of the magnet pocket 18.
  • the magnet pocket 18 has a shape in the region of the free space 38 into which the rubber element 22 fits.
  • FIG. 9 illustrates how, by means of the rubber element 22, as illustrated in FIG. 3, by inserting the threading end 26 into the free space 38 on one of the end faces 21 through the threading end 26, a gripping possibility 39 is created on the other end face 21 at which, for example, a clamping gripper can be applied to the rubber element 22 to apply an axial tensile force 40 and thereby pull the remaining rest of the rubber element 22 into the space 38 and the rubber element 22 in this case to stretch or stretch so far that the diameter 34 is reduced or tapered or thinned to the available space in the clearance 38.
  • a clamping gripper can be applied to the rubber element 22 to apply an axial tensile force 40 and thereby pull the remaining rest of the rubber element 22 into the space 38 and the rubber element 22 in this case to stretch or stretch so far that the diameter 34 is reduced or tapered or thinned to the available space in the clearance 38.
  • the magnet pockets 18 according to FIGS. 8 and 9 thus need no indentation in the case of a magnetic reluctance motor, which would mean an enlargement or broadening of the magnet pocket 18 in the radial direction 35.
  • the magnetic ⁇ pockets 18 have a curved course or a curved shape, at the ends of a rubber element 22 can be retracted or arranged in the remaining space 38, without this additionally affects the magnetic resistance of the rotor 12.
  • the introduction of a rubber element in a magnetic pocket can generally be done on a front side 21 by means of a nozzle, ie a beak-shaped tool. From the opposite end side then the outstanding there end of the rubber ⁇ elements can be gripped and pulled with a gripper, whereby it reduces its diameter to the expanded diameter 34. The rubber element is then cut on both sides such that each end face 21 is cut off in the stretched or thinned state, whereby the remainder of the rubber element remaining in the magnetic pocket contracts or relaxes and thereby expands or enlarges its diameter.
  • the example shows how can be fixed by the invention, the rotor magnets of an electric machine with rubber cords.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fixieren eines Permanentmagneten (17) in einer Magnettasche (18) eines Rotors (12) für eine elektrische Maschine (10),wobei der Permanentmagnet (17) in der Magnettasche (18) angeordnet wird. Die Erfindung sieht vor, dass in der Magnettasche (18) ein elastisch verformbar ausgestaltetes Gummielement (22) angeordnet wird, das Gummielement (22) mittels einer Zugkraft (40) elastisch gedehnt wird und hierdurch ein Durchmesser (34) des Gummielements (22) verringert wird, der Permanentmagnet (17) neben dem gedehnten Gummielement (22) angeordnet wird, und das Gummielement (22) entspannt wird und hierdurch das Gummielement (22) seinen Durchmesser (34) wieder vergrößert und damit den Permanentmagneten (17) mit einer Anpresskraft beaufschlagt.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Fixieren eines Permanentmagneten in einer Magnettasche eines Rotors für eine elektrische Maschine, Rotor und elektrische Maschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fixieren eines Permanentmagneten in einer Magnettasche eines Rotors für eine elektrische Maschine. Zu der Erfindung gehören auch der Rotor mit den Magnettaschen und eine elektrische Maschine, in deren Stator der Rotor angeordnet ist.
Ein Rotor für eine permanenterregte Synchronmaschine oder eine Reluktanzmaschine mit Permanentmagneten kann sogenannte in- nenliegende Magnettaschen aufweisen. Dies sind axial verlaufende Schächte oder Durchgangsöffnungen im Blechpaket des Rotors, in welchen jeweils zumindest ein Permanentmagnet angeordnet sein kann. Das magnetische Feld jedes Permanentmagneten wird dann durch das weichmagnetische Material des Blechpakets hindurch bis zu einer Außenfläche oder einem Außenumfang des Rotors geführt. An der Außenfläche werden so magnetische Pole erzeugt.
Die Permanentmagnete müssen in den innenliegenden Magnettaschen fixiert werden, um bei Vibrationen und bei während einer Rotation wirkenden Zentrifugalkräften ihre Position in den Magnettaschen beizubehalten .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Permanentmagnete in innenliegenden Magnettaschen eines Rotors einer elektrischen Maschine zu fixieren.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patent¬ ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Be- Schreibung sowie die Figuren beschrieben.
Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Fixieren von Permanentmagneten in Magnettaschen eines Rotors für eine elektrische Maschine bereit. Das Verfahren ist im Folgenden im Zusammenhang mit einem einzelnen Permanentmagneten beschrieben, kann aber für mehrere Permanentmagnete angewendet werden.
Durch das Verfahren wird der Permanentmagnet in der Magnettasche angeordnet und dort fixiert. In der Magnettasche wird dazu ein elastisch verformbar ausgestaltetes Gummielement angeordnet. Das Gummielement kann noch vor dem Permanentmagneten in der Magnettasche angeordnet werden oder (wie eine im Folgenden beschriebene Ausführungsform verdeutlicht) auch im Nachhinein, wenn der Permanentmagnet sich bereits in der Magnettasche befindet. Als Gummielement ist im Zusammenhang mit der Erfindung ein elastisch verformbarer, insbesondere runder oder rechteckiger Körper bezeichnet, z.B. ein rundes oder rechteckiges Profilteil, das hierzu beispielsweise aus EPDM 70 oder EPDM 75 (EPDM - Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk) oder HNBR 70 oder HNBR 75 (HNBR - Hydrierter Acrylnitrilbutadien-Kautschuk) gebildet sein kann. Das Gummielement wird mittels einer Zugkraft elastisch gespannt oder gedehnt. Hierdurch wird ein Durchmesser des Gummielements verringert. Es wird also an dem Gummielement gezogen, sodass dieses zwar länger wird, aber seinen Durchmesser verringert. Der Permanentmagnet wird in der Magnettasche neben dem gedehnten Gummielement angeordnet. Mit nebeneinander ist hierbei eine relative Lage in Bezug auf einen Querschnitt der Magnet¬ tasche gemeint. Das Gummielement und der Permanentmagneten sind also nicht in axialer Richtung des Rotors (entlang der Rotorachse) hintereinander angeordnet, sondern zum Beispiel in radialer Richtung oder in Umfangsrichtung hintereinander und damit im Querschnitt nebeneinander. Wenn sich das Gummielement und der Permanentmagnet zusammen in der Magnettasche befinden, wird das gedehnte Gummielement entspannt, d.h. die Zugkraft wird reduziert oder weggenommen. Hierdurch vergrößert das Gummielement seinen Durchmesser wieder. Da es zusammen mit dem Permanentmagneten in der Magnettasche nebeneinander angeordnet ist, beaufschlagt das Gummielement hierdurch den Permanentmagneten mit einer Anpresskraft. Das Gummielement wird also z.B. im entspannten Zustand in die Magnettasche eingebracht und dann unter Zug gestellt oder aus¬ einander gezogen. Danach kann daneben der Permanentmagnet angeordnet werden, um dann durch Entspannen und somit Vergrößern des Durchmessers des Gummielements den Permanentmagneten mit der Anpresskraft in der Magnettasche festzudrücken .
Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass mit technisch einfachen Mitteln ein Permanentmagnet in einer Magnettasche fixiert werden kann. Es ist z.B. kein Vergießen der Magnettasche mit einem Kunstharz nötig, um den Permanentmagneten in der Magnettasche einzugießen.
Die Erfindung umfasst zusätzliche, optionale technische Merk- male, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.
Um das Gummielement in der Magnettasche zu dehnen oder zu strecken, wird das Gummielement mittels der Zugkraft bevorzugt entlang der axialen Richtung des Rotors, d.h. parallel zur Rotationsachse, gedehnt. Das Gummielement ist somit im Rotor in axialer Richtung gedehnt oder gestreckt. Vorteil hierbei ist, dass die Zugkraft von Stirnseiten des Rotors her aufgebracht werden kann und somit von außerhalb des Rotors. Dies kann dann mit einfachen Werkzeugen, zum Beispiel mit einem Greifer, bewerk- stelligt werden.
Die Anpresskraft zum Fixieren des Permanentmagneten wird beispielsweise erreicht, indem der Durchmesser des Gummielements mittels der Zugkraft auf weniger als die Hälfte des desjenigen Durchmessers verringert wird, den das Gummielement im ent¬ spannten Zustand (ohne Zugkraft) aufweist.
Bevorzugt wird sichergestellt, dass das Gummielement an den Stirnseiten des Rotors nicht übersteht, d.h. nicht hinausragt. Hierzu ist vorgesehen, dass an zumindest einer Stirnseite des Rotors, wo das Gummielement nicht mehr hinausragen soll, das Gummielement jeweils im gedehnten Zustand geschnitten oder zerschnitten wird. Die Schnittstelle des Gummielements, das heißt das durch das Schneiden gebildete Schnittende des Gummi¬ elements, schnappt dann in die Magnettasche zurück, das heißt es wird durch das Entspannen des Gummielements in den Rotor zu¬ rückgezogen. Das Gummielement wird also in der Magnettasche gedehnt und neben dem Permanentmagneten angeordnet und anschließend im gedehnten Zustand abgeschnitten. Hierdurch ist sichergestellt, dass das Schnittende des Gummielements sich selbstständig in die Magnettasche zurückzieht und somit nicht an der Stirnseite hervor steht.
Um zuerst das Gummielement in die Magnettasche einführen und anschließend den Permanentmagneten nachzuführen zu können, kann vorgesehen sein, dass in einer Wand der Magnettasche eine Einbuchtung bereitgestellt wird, also zum Beispiel eine Nut oder eine Rinne, und das nicht-gedehnte, entspannte Gummielement in der Einbuchtung angeordnet wird. Die Magnettasche weist also eine Einbuchtung auf, die sich axial entlang der Magnettasche von einer Stirnseite zur anderen Stirnseite des Rotors erstreckt, also durchgehend ist. Das Gummielement kann im nicht-gedehnten, entspannten Zustand in die Magnettasche eingefügt werden, dann gedehnt werden und dann im ausgedehnten Zustand in der Einbuchtung angeordnet werden, wo es so weit hinein passt, dass danach der Permanentmagnet in die Magnettasche geschoben werden kann. Dadurch kann das Gummielement also in einem Bereich angeordnet werden, der ohnehin nicht von den Permanentmagneten eingenommen wird. Mit anderen Worten versperrt das gedehnte Gummielement keinen Bereich, der von den Permanentmagneten beim Einführen in die Magnettasche eingenommen werden kann. Das Gummielement ist somit aus dem Einschubweg des Permanentmagneten gebracht .
Eine Ausführungsform sieht hierbei vor, dass der Permanentmagnet im Bereich, in welchem er von dem entspannten Gummielement mit der Anpresskraft beaufschlagt wird, glatt oder eben ist, also keine spezifische Einbuchtung für das Gummielement aufweist. Alternativ dazu kann aber vorgesehen sein, dass in dem Permanentmagneten ebenfalls eine Einbuchtung bereitgestellt ist. Indem in dem Permanentmagneten die Einbuchtung bereitgestellt wird, dehnt sich das Gummielement beim Entspannen in die Einbuchtung hinein aus. Die Einbuchtung im Permanentmagnet bietet folgenden zu¬ sätzlichen Vorteil. Nach dem Einfügen des entspannten Gummielements in die Magnettasche wird das Gummielement dann gespannt. Dabei muss dieses so dünn werden, dass noch der Permanentmagnet in die Magnettasche nachgeschoben werden kann. Daher muss in den bisher beschriebenen Ausführungsformen die Einbuchtung in der Wandung der Magnettasche tief genug sein, damit der Querschnitt des gedehnten Gummielements ganz hinein passt. Stattdessen kann aber auch eine geringere Tiefe der Einbuchtung in der Wand der Magnettasche vorgesehen sein, sodass das Gummielement auch im gedehnten Zustand in die Magnettasche hinein ragt. Hierzu weist dann der Magnet eine korrespondierende Einbuchtung auf. Im gedehnten oder gespannten Zustand kann das Gummielement somit ebenfalls in die Einbuchtung hineinragen, wobei der Permanentmagnet in die Magnettasche eingeschoben werden kann und aufgrund seiner Einbuchtung hier ein Einklemmen oder ein Verklemmen mit dem gedehnten Gummielement vermieden wird. Indem der Permanentmagnet eine Einbuchtung aufweist, kann somit eine Tiefe der korrespondierenden Einbuchtung in der Wand der Magnettasche eine entsprechend geringere Tiefe aufweisen, sodass durch die Ein¬ buchtung in der Wand der Magnettasche eine Beeinträchtigung des magnetischen Widerstands des Blechpakets des Rotors geringer ist als bei einer tieferen Einbuchtung. Eine Breite oder eine Querschnittsfläche der korrespondierenden Einbuchtung der Wand der Magnettasche ist somit kleiner als der Durchmesser oder die Querschnittsfläche des Gummielements. Ein überstehender Teil des Gummielements ragt dann in die Einbuchtung des Permanentmag¬ neten .
Anstelle irgendeiner Einbuchtung in einer Seitenwand der Magnettasche ist allerdings ganz besonders bevorzugt vorgesehen, das Gummielement (im Querschnitt gesehen) an einem Ende oder Rand der Magnettasche anzuordnen, also eine „Einbuchtung" für das Gummi- element bereitzustellen, indem die Magnettasche entsprechend breit ausgestaltet wird und eben nicht höher. Die Magnettasche benötigt somit keine radiale oder seitliche Einbuchtung, welche eine Vergrößerung oder Verbreiterung der Magnettasche in ra- dialer Richtung bedeuten würde. Im Querschnitt weist die Magnet¬ tasche stattdessen bevorzugt einen gekrümmten Verlauf oder eine gekrümmte Form auf, an deren Enden das Gummielement in dem verbleibenden Freiraum angeordnet werden kann, ohne dass dies den magnetischen Widerstand des Rotors beeinflusst.
Eine Ausführungsform ist besonders geeignet für die Massen¬ fertigung des Rotors. Hierbei wird das Gummielement auf der Grundlage einer Gummischnur durch Abschneiden bereitgestellt. Mit anderen Worten kann eine Gummischnur als Meterware bei- spielsweise auf einer Rolle bereitgestellt werden. Eine solche Gummischnur kann durch ein Extrusionsverfahren hergestellt sein. Das Gummielement ist dann ein Stück oder Teil dieser Gummischnur. Es zeichnet sich dann dadurch aus, dass es einen konstanten Querschnitt aufweist.
Alternativ dazu kann das Gummielement als Formteil ausgestaltet sein, also mit entlang der Längserstreckungsrichtung veränderlich ausgestaltetem Querschnitt. Das Gummielement weist hier¬ bei ein Einfädelende auf, das sich konisch verjüngend ausge- staltet ist. Mit anderen Worten läuft das Gummielement am Ein¬ fädelende hin spitz zu. Dies erlaubt es z.B., bei bereits in der Magnettasche angeordneten Permanentmagneten das Gummielement nachträglich einzuführen, indem in die Magnettasche das Gummielement mit dem Einfädelende, also mit dem spitzen Ende, zuerst eingefädelt wird und dieses dann mit der Zugkraft beaufschlagt wird. Es wird also dabei erst der Permanentmagnet in die Magnet¬ tasche eingeführt, dann das Gummielement. Durch Ziehen an dem Einfädelende streckt oder dehnt sich das Gummielement und rutscht somit in der Magnettasche in axialer Richtung hinein oder entlang und wird somit neben dem Permanentmagneten in der Magnettasche angeordnet. Ein anderer Vorteil ist, dass das Formteil dicker sein kann als die Magnettasche hoch ist. Grundsätzlich können unterschiedliche Methoden zur Anordnung des Gummielements in die Magnettasche vorgesehen werden. Es ist denkbar, dass das Gummielement vor der Anordnung des Perma- nentmagneten in die Magnettasche eingeführt wird. Hierzu kann das Gummielement vorzugsweise in die entsprechende Einbuchtung der Magnettasche eingeführt werden. Ebenso ist es denkbar, dass das Gummielement in die Magnettasche eingeschoben und/oder ein¬ gezogen wird. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass das Gummielement in die Magnettasche ein¬ geschossen wird. Demnach ist eine Schießeinrichtung vorgesehen, die das Gummielement in die Magnettasche und/oder die Einbuchtung der Magnettasche einschießt. Auf diese Weise kann der Vorgang zur Anordnung des Gummielements in die Magnettasche beschleunigt werden. Grundsätzlich ist vorgesehen, dass das Gummielement in die Magnettasche eingeschossen wird, bevor der Permanentmagnet in dieser angeordnet ist. Es ist aber denkbar, dass zunächst der Permanentmagnet in die Magnettasche eingeführt wird und im Nachgang das Gummielement in die Magnettasche bzw. in die Einbuchtung der Magnettasche und/oder in die Einbuchtung des Permanentmagneten eingeschossen wird.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Rotor für eine elektrische Maschine bereitgestellt. Der Rotor weist dann innen- liegende Magnettaschen auf, in welchen jeweils ein Permanent¬ magnet angeordnet ist, wobei der Permanentmagnet in der Mag¬ nettasche gehalten oder fixiert ist. Die Erfindung sieht hierbei vor, dass zum Fixieren des Permanentmagneten eine Anpresskraft durch ein zusammen mit dem Permanentmagneten in der Magnettasche angeordnetes Gummielement bereitgestellt ist, welches elastisch verformt ist. Das Gummielement klemmt also zwischen den Per¬ manentmagneten und einer Wand der Magnettasche. Es ist dort eingequetscht. Insbesondere handelt es sich bei dem Gummielement um eine Schnur oder einen (im ungequetschten Zustand) zylin- derförmigen Körper, dessen Längsachse parallel zur axialen Richtung des Rotors angeordnet ist. Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Rotors, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die ent- sprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Rotors hier nicht noch einmal beschrieben.
Zu der Erfindung gehört auch eine elektrische Maschine mit einem Stator, in welchem ein Rotor drehbar gelagert ist. Bei diesem Rotor handelt es sich um eine Ausführungsform des erfindungs¬ gemäßen Rotors. Die erfindungsgemäße elektrische Maschine ist insbesondere eine permanenterregte Synchronmaschine oder eine Reluktanzmaschine mit Permanentmagneten. Die elektrische Maschine kann beispielsweise für ein Kraft¬ fahrzeug vorgesehen sein.
Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine;
Fig. 2 eine Schematische Darstellung eines Gummielements, das aus einer Gummi-Schnur gebildet ist;
Fig. 3 eine Schematische Darstellung eines Gummielements, das als Formteil gebildet ist;
Fig. 4 eine schematische Darstellung von Verfahrensschritten zum Herstellen eines Rotors der elektrischen Maschine von Fig. 1;
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines Rotors, der in der elektrischen Maschine von Fig. 1 bereitgestellt sein kann; Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines weiteren Rotors, der in der elektrischen Maschine von Fig. 1 bereitgestellt sein kann;
Fig. 7 schematische Darstellungen von Permanentmagneten mit
Einbuchtungen für ein Gummielement gemäß Fig. 2 oder Fig. 3;
Fig. 8 eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines weiteren Rotors, der in der elektrischen Maschine von Fig. 1 bereitgestellt sein kann; und
Fig. 9 eine schematische Darstellung eines Längsschnitts des
Rotors von Fig. 8 beim Einführen eines Gummielements.
Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit den¬ selben Bezugszeichen versehen. Fig. 1 zeigt eine elektrische Maschine 10, bei der es sich um eine permanenterregte Synchronmaschine oder eine Reluktanzmaschine mit Permanentmagneten handeln kann. Es können quaderförmige Permanentmagnete oder gewölbte Permanentmagnete vorgesehen sein. Von der elektrischen Maschine 10 sind ein Stator 11 und ein Rotor 12 dargestellt. Der Rotor 12 kann in dem Stator 11 um eine Rotationsachse 13 drehbar gelagert sein. Für eine Drehbewegung 14 des Rotors 12 kann durch einen (nicht dargestellten) Wechsel- richter in elektrischen Spulen des Stators 11 ein elektrischer Strom geschaltet werden, durch welchen in einem Luftspalt 15 zwischen einer Mantelfläche oder Außenfläche 16 des Rotors und dem Stator 11 ein magnetisches Drehfeld erzeugt wird. Der Rotor 12 kann Permanentmagnete 17 aufweisen, die an der Außenfläche 16 magnetische Pole (Nordpole und Südpole) bilden, die mit dem Drehfeld wechselwirken, wodurch die Rotation 14 bewirkt wird.
Die Permanentmagnete 17 können bei dem Rotor 12 in sogenannten innenliegenden Magnettaschen 18 angeordnet sein. Die Anordnung aus Magnettasche 18 und darin angeordneten Permanentmagneten 17 ist in Fig. 1 nur für einen magnetischen Pol veranschaulicht. Auslassungspunkte 19 verdeutlichen, dass die Anordnung zum Bereitstellen weiterer Pole, insbesondere von 4 Polen, 6 Polen oder 8 Polen oder 12 Polen, entlang einer Umfangsrichtung 20 des Außenumfangs des Rotors 12 mehrfach bereitgestellt oder an¬ geordnet sein kann.
Eine innenliegende Magnettasche 18 stellt einen Schacht oder eine Durchgangsöffnung dar, die von einer ersten Stirnseite 21 des Rotors zur gegenüberliegenden anderen Stirnseite (in Fig. 1 durch den Stator 12 verdeckt) parallel zur Rotationsachse 13 oder verschränkt zur Rotationsachse 13 verläuft. Die Magnettaschen können zur Außenfläche 16 des Rotors hin geschlossen sein.
Die Permanentmagnete 17 müssen in ihrer jeweiligen Magnettasche 18 fixiert oder befestigt sein, um bei der Rotation 14 nicht zu verrutschen . In Fig. 2 und Fig. 3 ist jeweils ein Gummielement 22 veran¬ schaulicht, das jeweils zusammen mit einem Permanentmagneten 17 zu dessen Fixierung in einer Magnettasche 18 angeordnet sein kann. Das Gummielement 22 ist in Fig. 2 und Fig. 3 im entspannten Zustand gezeigt. In der Magnettasche 18 ist es elastisch verformt und übt daher eine Anpresskraft auf den Magneten 17 aus, durch welche der Magnet 17 an mindestens eine Wand der Magnettasche 18 gepresst oder gedrückt ist. In Fig. 2 ist eine Ausführungsform des Gummielements 22 gezeigt, die aus einer Gummischnur 23 durch Abschneiden 24 gebildet sein kann. Das Gummielement 22 weist hierdurch ein Extrusionsprofil , d.h. einen konstantes Profil entlang einer Längserstre- ckungsrichtung 25 auf.
Fig. 3 zeigt ein Gummielement 22, dass ein sich konisch verjüngend ausgebildetes Einfädelende 26 aufweist. Am Einfädelende 26 läuft das Gummielement 22 entlang der Längserstreckungsrichtung 25 spitz zu.
Die Gummielemente 22 können beispielsweise auf der Grundlage von EPDM 70 oder 75 oder HNBR 70 oder 75 gebildet oder hergestellt sein.
Fig. 4 veranschaulicht einen Querschnitt 27 des Rotors 12, der beispielsweise der Stirnseite 21 entsprechen kann oder allgemein senkrecht zur Rotationsachse 13 gebildet sein kann. Die Magnet- tasche 18 ist innenliegend, d.h. sie ist bezüglich der Au¬ ßenfläche 16 geschlossen. Die Magnettasche 18 ist also aus¬ schließlich an den Stirnseiten 21 des Rotors 12 offen. Eine Wand 28 der Magnettasche 18 kann eine Einbuchtung 29 aufweisen, in welcher das Gummielement 22 angeordnet werden kann, um danach ungehindert den Permanentmagneten 17 in die Magnettasche 18 einführen oder einschieben zu können. Fig. 4 zeigt hierzu drei Herstellungsschritte 30, 31, 32. Im Herstellungsschritt 30 kann das Gummielement 22 in axialer Richtung parallel zur Rotati¬ onsachse 13 in die Magnettasche 18 von der Stirnseite 21 her eingeschoben werden. Ein Durchmesser 33 des Gummielements 22 ist in diesem nicht-ausgedehnten, entspannten Zustand bevorzugt mindestens so groß wie eine Dicke des Permanentmagneten 17. Eine Abmessung des Gummielements 22 entlang einer radialen Richtung 35 des Rotors 12 ist bevorzugt auch größer als eine entsprechende Abmessung der Magnettasche 18 im Bereich außerhalb der Einbuchtung 29. Das Gummielement 22 wird mit seiner Längserstreckungsrichtung 25 parallel zur Rotationsachse 13 ausgerichtet, d.h. in axialer Richtung von einer Stirnseite 21 zur anderen Stirnseite geführt oder angeordnet.
Im Schritt 31 wird das Gummielement 22 mit einer Zugkraft beauf¬ schlagt oder gezogen, die im Inneren der Magnettasche 18 entlang der Längserstreckungsrichtung 25 und damit entlang der Rotationsachse 13 wirkt. Hierdurch wird das Gummielement 22 zu den Stirnseiten 21 hin gedehnt und sein Durchmesser auf einen ausgedehnten Durchmesser 34 verjüngt oder verkleinert. Der ausgedehnte Durchmesser 34 ist insbesondere derart klein, dass das gedehnte Gummielement 22 im Querschnitt 27 in die Einbuchtung 29 passt. In einem Schritt 32 kann nun bei gedehnten Gummielement 22 der Permanentmagnet 17 von einer Stirnseite 21 her axial in die Magnettasche 18 eingeschoben werden. Das gedehnte Gummi¬ element 22 ist in der Einbuchtung 29 angeordnet und ist somit außerhalb desjenigen Taschenbereichs, den der Permanentmagnet 17 für das Hineingleiten in die Magnettasche 18 benötigt. Im Schritt 32 kann die Zugkraft entfernt werden, was beispielsweise durch Abschneiden des Gummielements 22 an den Stirnseiten 21 erreicht werden kann. Damit dehnt sich das Gummielement 22 beim Entspannen wieder aus. Da es in der zur Magnettasche 18 hin offenen Einbuchtung 29 liegt, dehnt es sich zum Permanentmagneten 17 hin aus und drückt diesen mit einer Anpresskraft an die gegenüberliegende Wand 28 λ der Magnettasche 18. Der Permanentmagnet 17 ist hier¬ durch in der Magnettasche 18 eingeklemmt.
In Fig. 4 ist eine Einbuchtung 29 gezeigt, die als axial ver- laufende Nut mit rechteckigem Querschnitt ausgestaltet sein kann. Die Einbuchtung 29 kann auch rund ausgestaltet sein. Die Einbuchtung 29 kann beispielsweise durch entsprechendes Aus¬ stanzen von Blechen eines Blechpakets, aus welchen der Rotor 12 gebildet sein kann, bereitgestellt werden.
Fig. 5 veranschaulicht eine Ausführungsform, bei welcher anstelle einer Einbuchtung 29 mit rechteckigem Querschnitt eine Einbuchtung 29 mit rundem Querschnitt vorgesehen ist. Die Einbuchtung 29 kann auch rechteckig ausgestaltet sein. Hierdurch kann eine Tiefe 36 der Einbuchtung 29 verringert werden, wodurch auch ein Einfluss auf den magnetischen Widerstand des Rotors 12 verringert ist.
Fig. 6 veranschaulicht eine Ausführungsform, bei welcher der Einfluss auf den magnetischen Widerstand noch weiter verringert ist, indem die Tiefe 36 weiter verringert werden kann, da zusätz- lieh zur Einbuchtung 29 in der Wand der Magnettasche 18 auch eine Einbuchtung 37 im Permanentmagneten vorgesehen ist.
Fig. 7 veranschaulicht mögliche Formen, welche im Querschnitt 27 als Einbuchtung oder Ausschnitt 37 im Permanentmagnet 17 be- reitgestellt werden können. Die Einbuchtung 37 erstreckt sich bevorzugt über die gesamte axiale Länge des Permanentmagneten 17.
Die bisherigen Ausführungsformen, welche mittels der Schritte 30, 31, 32 bereitgestellt werden können, erlauben es, zuerst das Gummielement 22 einzuführen und danach den Permanentmagneten 17. Das Gummielement kann hierbei von einer Schnur 23 wie in Fig. 2 dargestellt gebildet werden.
Fig. 8 und Fig. 9 veranschaulichen eine Ausführungsform, bei welcher zuerst der Permanentmagnet 17 in die Magnettasche 18 eingeschoben und danach das Gummielement 22 nachgeführt werden kann. Der Permanentmanget 17 und das Gummielement 22 können auch gleichzeitig eingeschoben werden. Es kann auch, wie bisher beschrieben, erst das Gummielement 22 und danach der Perma- nentmanget 17 eingeschoben werden. Fig. 8 zeigt einen Querschnitt 27 und Fig. 9 einen Längsschnitt.
In Fig. 8 ist dabei veranschaulicht, wie in einer Magnettasche 18 Platz oder ein Freiraum 38 für ein Gummielement 22 bereit- gestellt werden kann, ohne dass eine seitliche Einbuchtung 29 mit einer Erstreckung in radialer Richtung 35 quer zur Seitenwand der Magnettasche 18 bereitgestellt werden muss. Stattdessen wird j eweils ein Gummielement 22 ( im Querschnitt gesehen) an zumindest einem Ende der Magnettasche 18 angeordnet. Die Magnettasche 18 weist hierzu im Bereich des Freiraums 38 eine Form auf, in welche das Gummielement 22 hineinpasst.
Fig. 9 veranschaulicht, wie mittels des Gummielements 22, wie es in Fig. 3 veranschaulicht ist, durch Einführen des Einfädelendes 26 in den Freiraum 38 an einer der Stirnseiten 21 durch das Einfädelende 26 dann an der anderen Stirnseite 21 eine Greif- möglichkeit 39 geschaffen wird, an welcher beispielsweise ein Klemmgreifer angesetzt werden kann, um das Gummielement 22 mit einer axialen Zugkraft 40 zu beaufschlagen und hierdurch den verbleibenden Rest des Gummielements 22 in den Freiraum 38 hinein zu ziehen und das Gummielement 22 hierbei so weit zu dehnen oder strecken, dass der Durchmesser 34 auf den verfügbaren Platz im Freiraum 38 reduziert oder verjüngt oder ausgedünnt wird.
Die Magnettaschen 18 gemäß Fig. 8 und Fig. 9 benötigen somit bei einem Magnetreluktanzmotor damit keine Einbuchtung, welche eine Vergrößerung oder Verbreiterung der Magnettasche 18 in radialer Richtung 35 bedeuten würde. Im Querschnitt 27 weisen die Magnet¬ taschen 18 einen gekrümmten Verlauf oder eine gekrümmte Form auf, an deren Enden ein Gummielement 22 in den verbleibenden Freiraum 38 eingezogen oder angeordnet werden kann, ohne dass dies den magnetischen Widerstand des Rotors 12 zusätzlich beeinflusst.
Das Einführen eines Gummielements in eine Magnettasche kann allgemein an einer Stirnseite 21 mittels einer Düse erfolgen, d.h. einem schnabelförmigen Werkzeug . Von der gegenüberliegenden Stirnseite kann dann das dort herausragende Ende des Gummi¬ elements mit einem Greifer gegriffen und gezogen werden, wodurch es seinen Durchmesser auf den gedehnten Durchmesser 34 verringert. Das Gummielement wird dann beidseitig, dass ein jeder Stirnseite 21 im gedehnten oder ausgedünnten Zustand abge- schnitten, wodurch der in der Magnettasche verbleibende Rest des Gummielements kontrahiert oder sich entspannt und dabei seinen Durchmesser wieder ausdehnt oder vergrößert. Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung die Rotormagnete einer elektrischen Maschine mit Gummi-Schnüren befestigt werden können.
Bezugs zeichenliste
10 Elektrische Maschine
11 Stator
12 Rotor
13 Rotationsachse
14 Drehbewegung
15 Luftspalt
16 Außenfläche
17 Permanentmagnet
18 Magnettasche
19 Auslassungszeichen
20 Umfangsriehtung
21 Stirnseite
22 Gummielement
23 Schnur
24 Schnitt
25 Längserstreckungsrichtung
26 Einfädelende
27 Querschnitt
28 Wand einer Magnettasche
29 Einbuchtung
30 Verfahrensschritt
31 Verfahrensschritt
32 Verfahrensschritt
33 Durchmesser
34 Durchmesser im gedehnten Zustand
35 Radiale Richtung
36 Tiefe
37 Einbuchtung im Permanentmagnet
38 Freiraum
39 Greifmöglichkeit
40 Zugkraft

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Fixieren eines Permanentmagneten (17) in einer Magnettasche (18) eines Rotors (12) für eine elektrische Maschine (10), wobei der Permanentmagnet (17) in der Magnettasche (18) angeordnet wird,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
- in der Magnettasche (18) ein elastisch verformbar ausgestaltetes Gummielement (22) angeordnet wird,
- das Gummielement (22) mittels einer Zugkraft (40) elastisch gedehnt wird und hierdurch ein Durchmesser (34) des Gummielements (22) verringert wird,
- der Permanentmagnet (17) neben dem gedehnten Gummielement (22) angeordnet wird,
- das Gummielement (22) entspannt wird und hierdurch das
Gummielement (22) seinen Durchmesser (34) wieder vergrößert und damit den Permanentmagneten (17) mit einer Anpresskraft beaufschlagt . 2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Gummielement (22) mittels der Zugkraft (40) entlang einer axialen Richtung (13) des Rotors (12) gedehnt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Durchmesser (34) mittels der Zugkraft (40) auf weniger als die
Hälfte des Durchmessers (33) im entspannten Zustand verringert wird .
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an zumindest einer Stirnseite (21) des Rotors (12) das Gummielement
(22) jeweils im gedehnten Zustand geschnitten und ein durch das Schneiden gebildetes Schnittende des Gummielements (22) durch das Entspannen in den Rotor (12) zurückgezogen wird. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einer Wand (28) der Magnettasche (18) eine Einbuchtung (29) bereitgestellt wird und das Gummielement (22) in der Einbuchtung (29) angeordnet wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in dem Permanentmagneten (17) eine Einbuchtung (37) bereitgestellt wird, in welche hinein sich das Gummielement (22) beim Entspannen ausdehnt .
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gummielement (22) auf der Grundlage einer Gummischnur (23) durch
Abschneiden (24) bereitgestellt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, wobei das Gummielement (22) als Formteil mit einem konisch sich verjüngend ausgestaltetem Einfädelende (26) bereitgestellt wird .
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gummielement (22) aus EPDM 70 oder EPDM 75 oder HNBR 70 oder HNBR 75 bereitgestellt wird.
10. Rotor (12) für eine elektrische Maschine ( 10 ), wobei der Rotor (12) innenliegende Magnettaschen (18) aufweist, in welchen jeweils zumindest ein Permanentmagnet (17) angeordnet ist, wobei der Permanentmagnet (18) in der Magnettasche (17) fixiert ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zum Fixieren des Permanentmagneten (17) eine Anpresskraft durch ein zusammen mit dem Permanentmagneten (17) in der Magnettasche (18) angeordnetes Gummielements (22) bereitgestellt ist, welches elastisch verformt ist.
11. Elektrische Maschine (10) mit einem Stator (11) und einem in dem Stator (11) drehbar gelagerten Rotor (12), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Rotor (12) gemäß Anspruch 10 ausgestaltet ist.
12. Elektrische Maschine (10) nach Anspruch 11, wobei die elektrische Maschine (10) eine permanenterregte Synchronma¬ schine oder eine Reluktanzmaschine mit Permanentmagneten ist.
PCT/EP2018/050346 2017-01-11 2018-01-08 Verfahren zum fixieren eines permanentmagneten in einer magnettasche eines rotors für eine elektrische maschine, rotor und elektrische maschine WO2018130490A1 (de)

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070222319A1 (en) * 2005-12-06 2007-09-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Motor
WO2009063350A2 (en) * 2007-11-13 2009-05-22 Askoll P & C S.R.L. Permanent magnet rotor for a synchronous electrical machine, particularly for a reluctance motor
US20130049439A1 (en) * 2010-03-30 2013-02-28 Ntn Corporation Wheel Bearing Apparatus Incorporated With An In-Wheel Motor
US20130069468A1 (en) * 2011-09-21 2013-03-21 Mitsubishi Electric Corporation Permanent magnet rotor

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005318672A (ja) * 2004-04-27 2005-11-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd マグネットモータ
JP5490056B2 (ja) * 2011-05-17 2014-05-14 三菱電機株式会社 磁石埋込型回転電機
KR20130000603A (ko) * 2011-06-23 2013-01-03 현대자동차주식회사 차량용 구동모터 회전자 및 회전자 내의 영구자석 고정방법
DE102012202529A1 (de) * 2012-02-20 2013-08-22 Robert Bosch Gmbh Dauermagnetfixierung mittels einer Einfassung
DE102014224926A1 (de) * 2014-12-04 2016-06-09 Mahle International Gmbh Motorhaltevorrichtung
DE102015211410A1 (de) * 2015-06-22 2016-12-22 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Magnetträgers, Magnetträger, Elektrische Maschine mit einem Magnetträger

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070222319A1 (en) * 2005-12-06 2007-09-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Motor
WO2009063350A2 (en) * 2007-11-13 2009-05-22 Askoll P & C S.R.L. Permanent magnet rotor for a synchronous electrical machine, particularly for a reluctance motor
US20130049439A1 (en) * 2010-03-30 2013-02-28 Ntn Corporation Wheel Bearing Apparatus Incorporated With An In-Wheel Motor
US20130069468A1 (en) * 2011-09-21 2013-03-21 Mitsubishi Electric Corporation Permanent magnet rotor

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