WO2022218717A1 - Rotor for an electric motor - Google Patents

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WO2022218717A1
WO2022218717A1 PCT/EP2022/058550 EP2022058550W WO2022218717A1 WO 2022218717 A1 WO2022218717 A1 WO 2022218717A1 EP 2022058550 W EP2022058550 W EP 2022058550W WO 2022218717 A1 WO2022218717 A1 WO 2022218717A1
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essentially
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Inventor
Pierre WERNY
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Robert Bosch Gmbh
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Abstract

The invention relates to a rotor (10) for an electric motor (12) comprising a functional unit (14) having a rotor base body (16) and at least one magnet element (18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a) situated on the outer surface of the base body of the rotor (16); and a protective sleeve (30) delimiting the functional unit (14) in a radial direction, for securing the magnet element (18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a) on the rotor base body (16). According to the invention. the protective sleeve (30) has an axial end edge (60), the contour of the axial end edge (60) being undulating along the circumferential direction.

Description

Beschreibung description
Titel title
Rotor für einen Elektromotor Rotor for an electric motor
Die Erfindung betrifft einen Rotor, eine Schutzhülse für einen Rotor und einen Elektromotor mit einem Rotor nach Gattung der unabhängigen Ansprüche. The invention relates to a rotor, a protective sleeve for a rotor and an electric motor with a rotor according to the species of the independent claims.
Stand der Technik State of the art
In US 2012/0313474 Al ist bereits eine Rotorvorrichtung für einen Elektromotor, mit zumindest einer Funktionseinheit, welche einen Drehkörper und zumindest ein Magnetelement aufweist, welches an dem Drehkörper angeordnet ist, und mit einer die Funktionseinheit in radialer Richtung begrenzenden Schutzhülse zu einer Sicherung des Magnetelements an dem Drehkörper, wobei die Funktionseinheit bezüglich der Schutzhülse eine Übermaßpassung aufweist, vorgeschlagen worden. US 2012/0313474 A1 already discloses a rotor device for an electric motor, with at least one functional unit, which has a rotary body and at least one magnetic element, which is arranged on the rotary body, and with a protective sleeve that delimits the functional unit in the radial direction to secure the magnetic element on the rotating body, wherein the functional unit has an interference fit with respect to the protective sleeve.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of Invention
Vorteile der Erfindung Advantages of the Invention
Die Erfindung geht aus von einem Rotor für einen Elektromotor aufweisend eine Funktionseinheit mit einem Rotorgrundkörper und zumindest einem Magnetelement, welches an einer Außenfläche des Rotorgrundkörpers angeordnet ist, und mit einer die Funktionseinheit in radialer Richtung begrenzenden Schutzhülse zu einer Sicherung des Magnetelements an dem Rotorgrundkörper. Es wird vorgeschlagen, dass die Schutzhülse eine axiale Abschlusskante aufweist, wobei die Kontur der axialen Abschlusskante entlang der Umfangsrichtung wellig ausgebildet ist. The invention is based on a rotor for an electric motor having a functional unit with a rotor base body and at least one magnetic element, which is arranged on an outer surface of the rotor base body, and with a protective sleeve that delimits the functional unit in the radial direction to secure the magnetic element on the rotor base body. It is proposed that the protective sleeve has an axial Has terminal edge, wherein the contour of the axial terminal edge is formed wavy along the circumferential direction.
Die Kontur der Außenkante ist somit derart ausgebildet, dass sie von einer planen Umfangsfläche abweicht. Vorzugweise weist die Welligkeit eine Periodizität auf, das heißt die Abweichungen von fiktiven planen Umfangsfläche treten regemäßig über den Umfang verteilt auf. Die Welligkeit ist dabei derart ausgebildet, dass sie von einer fertigungsbedingten, ungerichteten Welligkeit deutlich abweicht, insbesondere um einen Faktor 10, vorzugsweise einen Faktor 100, besonders vorzugsweise einen Faktor 1000 größer ausgebildet ist. The contour of the outer edge is thus designed in such a way that it deviates from a planar peripheral surface. The waviness preferably has a periodicity, ie the deviations from the imaginary planar peripheral surface occur regularly distributed over the circumference. The waviness is formed in such a way that it deviates significantly from a production-related, non-directional waviness, in particular is formed larger by a factor of 10, preferably a factor of 100, particularly preferably a factor of 1000.
Gemäß Funktionsgraph der Abschlusskante ist vorzugweise zumindest abschnittsweise, insbesondere zu einem überwiegenden Teil des Umfangs, besonders vorzugweise im Wesentlichen vollständig kontinuierlich ausgebildet. Vorzugweise ist der Funktionsgraph in jedem Punk differenzierbar ausgebildet. Vorzugweise folgt die Kontur der Abschlusskante einer Sinusfunktion. Vorzugweise ist die Abschlusskante zumindest abschnittsweise, insbesondere zu einem überwiegenden Teil des Umfangs, besonders vorzugweise im Wesentlichen vollständig ohne spitze Kanten, insbesondere abgerundet ausgebildet. According to the function graph, the terminating edge is preferably formed at least in sections, in particular over a predominant part of the circumference, particularly preferably essentially completely continuously. The function graph is preferably designed to be differentiable at each point. The contour of the terminal edge preferably follows a sine function. The closing edge is preferably formed at least in sections, in particular over a predominant part of the circumference, particularly preferably essentially completely without sharp edges, in particular rounded.
Der Funktionsgraph der Abschlusskante kann dabei abschnittsweise definiert ausgebildet sein, wobei es denkbar ist, dass die Abschlusskante abschnittweise linear ausgebildet ist. Es ist denkbar, dass die Abschlusskante abschnittweise einer Dreiecksfunktion und zusätzlich oder alternativ hierzu einer Treppenfunktion entspricht. Es ist auch denkbar, dass die Außenkante einer trigonometrischen Funktion folgt. Die Kontur der Abschlusskante weist somit zumindest bereichsweise gegenüber der Umfangsrichtung eine Steigung größer null auf. Eine derartige Schutzhülse kann trotz toleranzbedingter Abweichungen der Dimensionen der Magnete und der Schutzhülse besonders einfach montiert werden, wobei besonders während der Montage die radiale Verformung der Schutzhülse minimiert wird. The function graph of the terminating edge can be formed in a defined manner in sections, it being conceivable for the terminating edge to be linear in sections. It is conceivable that the terminating edge corresponds in sections to a triangular function and additionally or alternatively to a stepped function. It is also conceivable that the outer edge follows a trigonometric function. The contour of the terminating edge thus has a slope greater than zero in relation to the circumferential direction, at least in some areas. Such a protective sleeve can despite tolerance-related deviations The dimensions of the magnets and the protective sleeve are particularly easy to assemble, with the radial deformation of the protective sleeve being minimized, particularly during assembly.
Weiterhin kann eine Sicherung mit einer vorteilhaft geringen mechanischen Spannkraft, welche auf das Magnetelement wirkt, erreicht werden. Ferner kann ein Risiko einer Beschädigung des Magnetelements durch die Schutzhülse, beispielsweise bei Temperaturschwankungen und/oder einer Montage, vorteilhaft geringgehalten werden. Hierdurch kann eine vorteilhaft verschleißarme Rotorvorrichtung bereitgestellt werden. Ferner kann bei einer Produktion der Rotorvorrichtung ein Ausschuss vorteilhaft geringgehalten werden. Furthermore, securing can be achieved with an advantageously low mechanical clamping force which acts on the magnetic element. Furthermore, a risk of the magnetic element being damaged by the protective sleeve, for example in the event of temperature fluctuations and/or assembly, can advantageously be kept low. As a result, an advantageously low-wear rotor device can be provided. Furthermore, rejects can advantageously be kept to a minimum during production of the rotor device.
Vorzugsweise ist die elektromagnetische Maschine dazu vorgesehen, elektromagnetische Energie in Bewegungsenergie und/oder Bewegungsenergie in elektromagnetische Energie umzuwandeln. Beispielsweise ist die rotierende elektromagnetische Maschine als Elektromotor und/oder elektromagnetischer Generator ausgebildet. Vorzugsweise ist die Rotorvorrichtung zur Bildung eines Stator- Rotor-Systems der rotierenden elektromagnetischen Maschine ausgebildet. Insbesondere ist die Rotorvorrichtung zur Ausführung einer Drehbewegung vorgesehen. Die rotierende elektromagnetische Maschine kann zusätzliche oder in die Rotorvorrichtung integrierte Getriebeelemente umfassen, welche zu einer Umsetzung der Drehbewegung der Rotorvorrichtung in andere Bewegungsformen, beispielsweise eine Linearbewegung, vorgesehen sind. Unter „vorgesehen“ soll vorzugsweise speziell eingerichtet, speziell ausgelegt und/oder speziell ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll vorzugsweise verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. Vorzugsweise umfasst die Funktionseinheit eine gedachte Symmetrieachse. Vorzugsweise verläuft die Symmetrieachse der Funktionseinheit durch einen Massenmittelpunkt und/oder einen geometrischen Schwerpunkt der Funktionseinheit. Vorzugsweise ist die Symmetrieachse der Funktionseinheit als Hauptträgheitsachse der Funktionseinheit ausgebildet. Vorzugsweise ist die Funktionseinheit bezüglich der Symmetrieachse der Funktionseinheit zumindest im Wesentlichen drehsymmetrisch oder rotationssymmetrisch ausgebildet.The electromagnetic machine is preferably provided to convert electromagnetic energy into kinetic energy and/or kinetic energy into electromagnetic energy. For example, the rotating electromagnetic machine is designed as an electric motor and/or an electromagnetic generator. The rotor device is preferably designed to form a stator-rotor system of the rotating electromagnetic machine. In particular, the rotor device is provided for performing a rotary movement. The rotating electromagnetic machine can comprise additional gear elements or gear elements integrated into the rotor device, which are provided for converting the rotational movement of the rotor device into other forms of movement, for example a linear movement. “Provided” should preferably be understood to mean specially set up, specially designed and/or specially equipped. The fact that an object is provided for a specific function should preferably be understood to mean that the object fulfills and/or executes this specific function in at least one application and/or operating state. The functional unit preferably includes an imaginary axis of symmetry. The axis of symmetry of the functional unit preferably runs through a center of mass and/or a geometric center of gravity of the functional unit. The axis of symmetry of the functional unit is preferably designed as the main axis of inertia of the functional unit. The functional unit is preferably configured at least substantially rotationally symmetrically or rotationally symmetrically with respect to the axis of symmetry of the functional unit.
Unter „im Wesentlichen drehsymmetrisch“ soll vorzugsweise zumindest zwei verschiedene räumliche Ausrichtungen aufweisend verstanden werden, welche jeweils durch eine einzelne Drehung um den gleichen Winkel zu mehr als 75 %, bevorzugt zu mehr als 85 %, besonders bevorzugt zu mehr als 95 %, deckungsgleich ineinander überführbar sind. Unter „im Wesentlichen rotationssymmetrisch“ soll vorzugsweise unter jedem beliebigen Winkel im Wesentlichen drehsymmetrisch verstanden werden. “Essentially rotationally symmetrical” is to be understood as preferably having at least two different spatial orientations, which are more than 75%, preferably more than 85%, particularly preferably more than 95%, congruent by a single rotation through the same angle are transferrable. “Essentially rotationally symmetrical” should preferably be understood as essentially rotationally symmetrical at any angle.
Vorzugsweise ist die Funktionseinheit im Rahmen der rotierenden elektromagnetischen Maschine zu einer Drehung um die Symmetrieachse vorgesehen. Vorzugsweise ist die Funktionseinheit zu einer Kraft- und/oder Drehmomentübertragung auf eine mechanische Welle der rotierenden elektromagnetischen Maschine und/oder zu einer Kraft- und/oder Drehmomentaufnahme von der mechanischen Welle der rotierenden elektromagnetischen Maschine vorgesehen. Vorzugsweise weist der Rotorgrundkörper eine Wellenaufnahme zu einer drehfesten Montage der mechanischen Welle der elektromagnetischen Maschine in der Wellenaufnahme auf. Alternativ ist der Rotorgrundkörper einstückig mit der mechanischen Welle ausgebildet. Unter „einstückig“ soll vorzugsweise zumindest stoffschlüssig verbunden verstanden werden, beispielsweise durch einen Schweißprozess, einen Klebeprozess, einen Anspritzprozess und/oder einen anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Prozess, und/oder vorteilhaft in einem Stück geformt verstanden werden, wie beispielsweise durch eine Herstellung aus einem Guss und/oder durch eine Herstellung in einem Ein oder Mehrkomponentenspritzverfahren und vorteilhaft aus einem einzelnen Rohling. Die Wellenaufnahme oder die mit dem Rotorgrundkörper einstückig ausgebildete mechanische Welle kann zentrisch oder exzentrisch bezogen auf die Symmetrieachse der Funktionseinheit angeordnet sein. The functional unit is preferably provided within the framework of the rotating electromagnetic machine for rotation about the axis of symmetry. The functional unit is preferably provided for transmitting force and/or torque to a mechanical shaft of the rotating electromagnetic machine and/or for absorbing force and/or torque from the mechanical shaft of the rotating electromagnetic machine. The basic rotor body preferably has a shaft mount for non-rotatably mounting the mechanical shaft of the electromagnetic machine in the shaft mount. Alternatively, the basic rotor body is formed in one piece with the mechanical shaft. “In one piece” should preferably be understood as being at least cohesively connected, for example by a welding process, an adhesive process, an injection molding process and/or another process that appears sensible to the person skilled in the art, and/or advantageously formed in one piece, such as by production from a single cast and/or by production using a one-component or multi-component injection molding process and advantageously from a single blank. The shaft receptacle or the mechanical shaft formed in one piece with the basic rotor body can be arranged centrically or eccentrically in relation to the axis of symmetry of the functional unit.
Vorzugsweise weist der Rotorgrundkörper zumindest eine Magnetaufnahme zu einer Aufnahme des Magnetelements auf. Vorzugsweise ist das Magnetelement als Permanentmagnet ausgebildet. Vorzugsweise weist der Rotorgrundkörper eine gerade Anzahl an Magnetaufnahmen auf. Vorzugsweise weist die Funktionseinheit eine gerade Anzahl an Magnetelementen auf. Vorzugsweise weist die Funktionseinheit sechs Magnetelemente auf. Vorzugsweise ist in jeder Magnetaufnahme genau ein Magnetelement angeordnet. Alternativ ist an einem standardisierten Rotorgrundkörper eine anwendungsabhängige Anzahl an Magnetelementen montiert, welche beispielsweise größer oder kleiner als die Anzahl an Magnetaufnahmen des Rotorgrundkörpers ist. Vorzugsweise weist die Magnetaufnahme zumindest ein Halteelement zu einem Form- und/oder Kraftschluss mit dem in der Magnetaufnahme angeordneten Magnetelement auf. Vorzugsweise ist das Magnetelement über einen magnetischen Kraftschluss an dem Rotorgrundkörper fixiert. Optional ist das zumindest ein Magnetelement in der Magnetaufnahme, insbesondere zusätzlich, mit dem Rotorgrundkörper verklebt. Vorzugsweise sind mehrere Magnetelemente und/oder mehrere Magnetaufnahmen entlang eines Umfangs des Rotorgrundkörpers angeordnet. The basic rotor body preferably has at least one magnet receptacle for receiving the magnet element. The magnetic element is preferably designed as a permanent magnet. The basic rotor body preferably has an even number of magnet receptacles. The functional unit preferably has an even number of magnetic elements. The functional unit preferably has six magnetic elements. Precisely one magnet element is preferably arranged in each magnet receptacle. Alternatively, an application-dependent number of magnet elements is mounted on a standardized rotor base body, which number is, for example, larger or smaller than the number of magnet receptacles of the rotor base body. The magnet holder preferably has at least one holding element for a positive and/or non-positive fit with the magnet element arranged in the magnet holder. The magnet element is preferably fixed to the rotor base body by means of a magnetic frictional connection. Optionally, the at least one magnet element in the magnet receptacle is glued, in particular additionally, to the rotor base body. A plurality of magnet elements and/or a plurality of magnet receptacles are preferably arranged along a circumference of the basic rotor body.
Vorzugsweise umfasst die Schutzhülse eine gedachte Symmetrieachse. Vorzugsweise verläuft die Symmetrieachse der Schutzhülse durch einen Massenmittelpunkt und/oder einen geometrischen Schwerpunkt der Schutzhülse. Vorzugsweise ist die Symmetrieachse der Schutzhülse als Hauptträgheitsachse der Schutzhülse ausgebildet. Vorzugsweise ist die Schutzhülse bezüglich der Symmetrieachse der Schutzhülse zumindest im Wesentlichen drehsymmetrisch oder rotationssymmetrisch ausgebildet. Vorzugsweise ist die Schutzhülse rohrförmig ausgebildet. Vorzugsweise ist die Schutzhülse als Hohlzylinder ausgebildet. Vorzugsweise ist der Innenumfang als ein einen Innenraum der Schutzhülse begrenzender Umfang ausgebildet. Vorzugsweise verläuft der Innenumfang entlang einer Wandung der Schutzhülse, welche der Symmetrieachse zugewandt ist und bevorzugt von der Symmetrieachse beabstandet ist. Vorzugsweise ist der Innenumfang zumindest vor einer Montage an der Funktionseinheit kreisförmig ausgebildet. Vorzugsweise ist die Schutzhülse aus einem nicht-magnetisierbaren Rohmaterial, vorzugsweise aus einem austenitischen Stahl, gefertigt. The protective sleeve preferably includes an imaginary axis of symmetry. The axis of symmetry of the protective sleeve preferably runs through a center of mass and/or a geometric center of gravity of the protective sleeve. The axis of symmetry of the protective sleeve is preferably designed as the main axis of inertia of the protective sleeve. Preferably the Protective sleeve with respect to the axis of symmetry of the protective sleeve at least substantially rotationally symmetrical or rotationally symmetrical. The protective sleeve is preferably tubular. The protective sleeve is preferably designed as a hollow cylinder. The inner circumference is preferably designed as a circumference delimiting an interior space of the protective sleeve. The inner circumference preferably runs along a wall of the protective sleeve which faces the axis of symmetry and is preferably at a distance from the axis of symmetry. Preferably, the inner circumference is circular at least before assembly on the functional unit. The protective sleeve is preferably made from a non-magnetizable raw material, preferably from an austenitic steel.
Vorzugsweise sind die Symmetrieachse der Funktionseinheit und die Symmetrieachsen der Schutzhülse in einem an der Funktionseinheit montierten Zustand der Schutzhülse zumindest im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet und besonders bevorzugt zumindest teilweise überlappend angeordnet. Unter „im Wesentlichen parallel“ soll hier insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene, verstanden werden, wobei die Richtung gegenüber der Bezugsrichtung eine Abweichung insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist. Unter „radialer Richtung“ soll vorzugsweise eine Richtung verstanden werden, welche von einer der Symmetrieachsen ausgehend senkrecht zu dieser Symmetrieachse verläuft. The axis of symmetry of the functional unit and the axis of symmetry of the protective sleeve are preferably arranged at least essentially parallel to one another and particularly preferably arranged at least partially overlapping when the protective sleeve is mounted on the functional unit. “Substantially parallel” is to be understood here in particular as an alignment of a direction relative to a reference direction, in particular in a plane, with the direction relative to the reference direction deviating in particular by less than 8°, advantageously less than 5° and particularly advantageously less than 2°. “Radial direction” should preferably be understood to mean a direction which, starting from one of the axes of symmetry, runs perpendicular to this axis of symmetry.
Vorzugsweise weist die Funktionseinheit die Übermaßpassung bezüglich der Schutzhülse in radialer Richtung auf. Vorzugsweise ist eine maximale Erstreckung der Funktionseinheit in radialer Richtung größer als ein maximaler Abstand zweier den Innenumfang bildenden Wandungen der Schutzhülse in radialer Richtung. Vorzugsweise schließt die Funktionseinheit entlang der maximalen Erstreckung in radialer Richtung mit dem Magneteiementab. Vorzugsweise ist eine maximale Erstreckung des Rotorgrundkörpers in radialer Richtung kleiner als die maximale Erstreckung der Funktionseinheit in radialer Richtung. Vorzugsweise liegt die Schutzhülse in dem an der Funktionseinheit montierten Zustand mit dem Innenumfang zumindest punktuell und/oder streckenweise an dem zumindest einem Magnetelement, vorzugsweise an allen Magnetelementen, an. The functional unit preferably has the interference fit with respect to the protective sleeve in the radial direction. A maximum extent of the functional unit in the radial direction is preferably greater than a maximum distance in the radial direction between two walls of the protective sleeve that form the inner circumference. Preferably, the functional unit closes along the maximum extension in the radial direction with the Magneteiementab. A maximum extent of the rotor base body in the radial direction is preferably smaller than the maximum extent of the functional unit in the radial direction. When mounted on the functional unit, the inner circumference of the protective sleeve preferably bears against the at least one magnetic element, preferably against all magnetic elements, at least at certain points and/or in sections.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter der Außenfläche des Rotorgrundkörpers die der Drehachse des Rotors abgewandte Mantelfläche des Rotorgrundkörpers verstanden werden, wobei unter einer Drehachse eine sich ins unendliche erstreckende, gedachte Achse verstanden werden kann, um welche der Rotor im Betrieb rotiert. In the context of the present invention, the outer surface of the basic rotor body can be understood to mean the outer surface of the basic rotor body facing away from the axis of rotation of the rotor, with a axis of rotation being an imaginary axis extending into infinity, around which the rotor rotates during operation.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen gegebenen Merkmale. The measures listed in the subclaims result in advantageous developments and improvements of the features given in the independent claims.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung folgt die Kontur der axialen Abschlusskante entlang der Umfangsrichtung im Wesentlichen einem periodischen Funktionsgraphen, wobei der Funktionsgraph eine Mehrzahl an Perioden aufweist. Vorzugweise folgt die Kontur der axialen Abschlusskante entlang der Umfangsrichtung zumindest abschnittweise im Wesentlichen dem Verlauf einer Dreieckfunktion und/oder Treppenfunktion. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist jeweils eine Periode des periodischen Funktionsgraphen der axialen Abschlusskante einen Talabschnitt und einen Mittenabschnitt aufweist, wobei vorzugsweise die Anzahl an Perioden der Anzahl an Magnetelementen entspricht. Vorzugweise sind Tal- und Mittenabschnitte jeweils abwechselnd am Umfang verteilt angeordnet. Vorzugweise stehen die Mittenabschnitte jeweils in Axialrichtung über die Talabschnitte hinaus. Vorzugweise sind die Talabschnitte als Ausnehmungen gegenüber einer fiktiven, planen Außenkante ausgebildet. Vorzugsweise weist eine Schutzhülse eine gleiche Anzahl an Talabschnitten und Mittenabschnitten auf. Vorzugweise überdecken die Talabschnitte jeweils einen größeren Umfang als die Mittenabschnitte. Vorzugweise sind die Mitte nabschnitte in Umfangsrichtung breiter als die Stege des Rotorgrundkörpers zwischen zwei benachbarten Magnetelementen. Die Talabschnitte kontaktieren beim Aufschieben der Schutzhülse auf die Funktionseinheit erst mit Zunehmendem Einschub die Magnetelemente, sodass der Kraftverlauf des Radialkrafteintrages in die Schutzhülse bei der Montage vorteilhaft geglättet werden kann. According to an advantageous development of the invention, the contour of the axial closing edge essentially follows a periodic function graph along the circumferential direction, with the function graph having a plurality of periods. Preferably, the contour of the axial closing edge along the circumferential direction essentially follows the course of a triangular function and/or step function, at least in sections. According to an advantageous development of the invention, each period of the periodic function graph of the axial end edge has a valley section and a middle section, with the number of periods preferably corresponding to the number of magnetic elements. Valley and middle sections are preferably arranged in an alternating manner distributed around the circumference. Preferably, the middle sections are each in the axial direction on the valley sections. The valley sections are preferably designed as recesses opposite an imaginary, planar outer edge. Preferably, a protective sleeve has an equal number of valley sections and middle sections. The valley sections preferably each cover a larger circumference than the middle sections. The center sections are preferably wider in the circumferential direction than the webs of the rotor base body between two adjacent magnetic elements. When the protective sleeve is pushed onto the functional unit, the valley sections only contact the magnetic elements as the insertion increases, so that the course of the radial force input into the protective sleeve can advantageously be smoothed out during assembly.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Mittenabschnitte im Wesentlichen linear ausgebildet sind und erstrecken sich vorzugsweise im Wesentlichen in Umfangsrichtung. Die Mitte nabschnitte können dabei insbesondere zur Zentrierung der Schutzhülse an der Funktionseinheit genutzt werden, da die Mittenabschnitte jeweils in die Bereiche zwischen den Magnetelementen eingreifen können. According to an advantageous development of the invention, the middle sections are of essentially linear design and preferably extend essentially in the circumferential direction. The center sections can be used in particular for centering the protective sleeve on the functional unit, since the center sections can each engage in the areas between the magnetic elements.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass zumindest ein Talabschnitt im Wesentlichen dreieckig ausgebildet ist und zumindest ein erstes Talsegment und zumindest ein zweites Talsegement aufweist, wobei vorzugsweise das erste Talsegment und das zweite Talsegment mit der Umfangsrichtung ein Dreieck einschließen. Vorzugweise weisen das erste Talsegment und das zweite Talsegment zueinander inverse Steigungen auf. Vorzugweise sind das erste Talsegment und das zweite Talsegment im Wesentlichen gleich lang ausgebildet. Vorzugweise weist ein Talabschnitt genau zwei Talsegmente auf. Vorzugweise ist jedes Talsegment im Wesentlichen linear ausgebildet. Vorzugweise weisen die Talsegemente gegenüber der Umfangsrichtung eine Steigung zwischen 5° und 25°, insbesondere zwischen 10° und 15°, besonders vorzugsweise von näherungsweise 12° auf. Aufgrund Dreiecksfunktion des Talabschnittes kann der Talabschnitt besonders Spannungsfrei über die bogenförmige Kontur der Außenmagnete geschoben werden. Die Spitze des Talabschnittes kontaktiert somit als letztes das Magnetelement im Bereich des höchsten Punktes des Magnetelementes. Vorzugweise ist dieser Übergangsbereich derart abgerundet ausgebildet, dass der Kraftverlauf der Schutzhülse zusätzlich geglättet werden kann. According to an advantageous development of the invention, it is provided that at least one valley section is essentially triangular and has at least one first valley segment and at least one second valley segment, with the first valley segment and the second valley segment preferably enclosing a triangle with the circumferential direction. The first valley segment and the second valley segment preferably have gradients which are inverse to one another. The first valley segment and the second valley segment are preferably of essentially the same length. A valley section preferably has exactly two valley segments. Preferably, each valley segment is substantially linear. The valley segments preferably have an incline of between 5° and 25°, in particular between 10° and 15°, particularly preferably of approximately 12°. Due to the triangular function of the valley section, the valley section can be pushed over the curved contour of the outer magnets in a particularly stress-free manner. The tip of the valley section is thus the last to contact the magnetic element in the region of the highest point of the magnetic element. This transition area is preferably rounded in such a way that the course of the force of the protective sleeve can also be smoothed out.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zumindest ein, vorzugsweise alle Übergangsbereiche zwischen jeweils einem Talabschnitt und einem angrenzenden Mittenabschnitt abgerundet, insbesondere im Wesentlichen als Kreissegment ausgebildet sind. An advantageous further development of the invention provides that at least one, preferably all, transition areas between a respective valley section and an adjoining central section are rounded, in particular essentially designed as a segment of a circle.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung siegt vor, dass die Funktionseinheit eine Mehrzahl an, vorzugsweise gleichmäßig am Umfang des Rotorgrundkörpers verteilte Magnetelemente aufweist, wobei die Anzahl der Magnetelemente der Anzahl der Perioden des periodischen Funktionsgraphen der Abschlusskante entspricht. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass jeweils ein Talabschnitt an jeweils einem Magnetelement angeordnet, insbesondere mittig angeordnet ist. Vorzugweise liegt die Mitte der Polabhebungsradien der Magnetelemente jeweils zwischen dem jeweiligen ersten Talsegment und jeweiligen zweiten Talsegmenteines Talabschnittes. An advantageous further development of the invention provides that the functional unit has a plurality of magnetic elements, preferably distributed evenly around the circumference of the basic rotor body, with the number of magnetic elements corresponding to the number of periods of the periodic function graph of the terminal edge. An advantageous further development of the invention provides that one valley section is arranged on each magnetic element, in particular in the middle. Preferably, the center of the pole lift radii of the magnet elements is between the respective first valley segment and respective second valley segment of a valley section.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Mittenabschnitt jeweils zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Magnetelementen angeordnet, vorzugsweise zentriert angeordnet ist. An advantageous further development of the invention provides that the central section is arranged between two magnetic elements that are adjacent in the circumferential direction, preferably arranged in a centered manner.
Um das Einschieben zu vereinfachen ist die Abschlusskante zusätzlich vorteilhaft in Radialrichtung nach außen gebogen ausgebildet. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Schutzhülse im Wesentlichen als Hohlzylinder ausgebildet ist und an einer der Abschlusskante abgewandten Stirnseite einen im Wesentlichen ringförmigen Kragen aufweiset, welcher sich radial nach innen erstreckt, wobei der Kragen eine zentrale Ausnehmung umschließt. Unter „axialer Richtung“ soll vorzugsweise eine Richtung entlang der Symmetrieachse verstanden werden, vorzugsweise ist der Innenumfang an umlaufenden Kragen kleiner als der Spannumfang der Schutzhülse. Vorzugsweise ist der der Durchmesser der Ausnehmung größer als ein Umfang der Wellenaufnahme. Vorzugsweise verändert sich der Innenumfang in axialer Richtung sprunghaft. Vorzugsweise ist der umlaufende Kragen als Absatz ausgebildet. Vorzugsweise schließt die Schutzhülse in axialer Richtung mit dem Kragen ab. Vorzugsweise ist eine maximale Erstreckung des Kragens in axialer Richtung mehr als lOmal kleiner, als eine maximale Erstreckung der gesamten Schutzhülse in axialer Richtung. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft einfach eine Positionierung der Schutzhülse in axialer Richtung erreicht werden. Ferner kann eine vorteilhaft einfache Fixierung des Magnetelements in axialer Richtung erreicht werden. In order to simplify the insertion, the terminating edge is also advantageously designed to be bent outwards in the radial direction. An advantageous further development of the invention provides that the protective sleeve is designed essentially as a hollow cylinder and has an essentially ring-shaped collar on a front side facing away from the closing edge, which collar extends radially inward, the collar enclosing a central recess. “Axial direction” should preferably be understood to mean a direction along the axis of symmetry, preferably the inner circumference of the surrounding collar is smaller than the clamping circumference of the protective sleeve. The diameter of the recess is preferably larger than a circumference of the shaft mount. The inner circumference preferably changes suddenly in the axial direction. The peripheral collar is preferably designed as a shoulder. The protective sleeve preferably terminates in the axial direction with the collar. A maximum extent of the collar in the axial direction is preferably more than 10 times smaller than a maximum extent of the entire protective sleeve in the axial direction. Due to the configuration according to the invention, a positioning of the protective sleeve in the axial direction can advantageously be achieved in a simple manner. Furthermore, an advantageously simple fixation of the magnetic element in the axial direction can be achieved.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die zentrale Ausnehmung eine im Wesentlichen polygonförmigen Kontur aufweist, wobei vorzugsweise die Anzahl der Ecken n des n-Ecks der Anzahl der Perioden des periodischen Funktionsgraphen der Abschlusskante entspricht. Aus diese Weise kann eine besonders stabiles, symmetrische Schutzhülse bereitgestellt werden. Vorzugweise sind die Ecken der polygonförmigen Kontur der Ausnehmung abgerundet, insbesondere im Wesentlichen als Kreissegmente ausgebildet. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Ecken der polygonförmigen Kontur der Ausnehmung im Bereich der Mitte nabschnitte angeordnet, insbesondere zentriert angeordnet. Zeichnungen According to a particularly preferred embodiment of the invention, it is provided that the central recess has an essentially polygonal contour, the number of corners n of the n-gon preferably corresponding to the number of periods of the periodic function graph of the terminal edge. In this way, a particularly stable, symmetrical protective sleeve can be provided. The corners of the polygonal contour of the recess are preferably rounded off, in particular designed essentially as segments of a circle. According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the corners of the polygonal contour of the recess are arranged in the area of the central sections, in particular arranged centrally. drawings
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des ... abgebildel/dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen In the drawings, exemplary embodiments of ... are illustrated/represented and explained in more detail in the following description. Show it
Figur 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen elektromagnetischen Maschine, FIG. 1 shows a schematic representation of an electromagnetic machine according to the invention,
Figur 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Rotorvorrichtung, FIG. 2 shows a schematic representation of a rotor device according to the invention,
Figur 3 eine schematische, perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Rotorvorrichtung, FIG. 3 shows a schematic, perspective representation of a rotor device according to the invention,
Figur 4 einen Teil eines abgespannten Umfanges einer Schutzhülse FIG. 4 shows part of a braced circumference of a protective sleeve
Figur 5 eine vergrößerte Darstellung eines Radialschnittansicht durch die Abschlusskante FIG. 5 shows an enlarged representation of a radial sectional view through the terminal edge
Figur 6 eine schematische Darstellung eines Verfahrens Beschreibung Figure 6 is a schematic representation of a method description
In den verschiedenen Ausführungsvarianten erhalten gleiche Teile die gleichen Bezugszahlen. The same parts are given the same reference numbers in the different design variants.
Figur 1 zeigt eine rotierende elektromagnetische Maschine 12. Die elektromagnetische Maschine 12 ist beispielsweise als Elektromotor ausgebildet. Die elektromagnetische Maschine 12 umfasst einen Rotor 10. Vorzugsweise umfasst die elektromagnetische Maschine 12 einen Stator 42. Vorzugsweise ist der Rotor 10 innerhalb des Stators 42 angeordnet. Vorzugsweise umfasst die elektromagnetische Maschine 12 zumindest eine gedachte Drehachse 48. Vorzugsweise ist der Rotor 10 um die gedachte Drehachse 48 drehbar gelagert angeordnet. Vorzugsweise umfasst die elektromagnetische Maschine 12 eine mechanische Welle und/oder einen Exzenter, hier nicht gezeigt, welche/r drehfest mit der Rotorvorrichtung 10 verbunden sind/ist. Vorzugsweise umfasst die elektromagnetische Maschine 12 zumindest ein schaltbares Magnetelement 44a. Vorzugsweise umfasst die elektromagnetische Maschine 12 eine Mehrzahl an Wicklungen, die hier nicht alle mit Bezugszeichen versehen sind. Vorzugsweise sind die Wicklungen 44a an dem Stator 42 angeordnet. Vorzugsweise umfasst die elektromagnetische Maschine 12 eine Steuereinheit 46 zu einer Steuerung oder Regelung Wicklungen 44a. Figur 1 zeigt beispielhaft eine den elektrischen Antrieb einer Flüssigkeitspumpe. Eine solche Flüssigkeitspumpe 12 kann beispielsweise als Wasserpumpeneinrichtung in einem Kühlkreislauf eines Kraftfahrzeuges eingesetzt werden. Als Zusatzwasserpumpe kann die Flüssigkeitspumpe 12 weiterhin zur Kühlung einer Ladeluft, einer Batterie eines Steuergerätes oder anderer Komponenten des Kraftfahrzeugs dienen. FIG. 1 shows a rotating electromagnetic machine 12. The electromagnetic machine 12 is designed, for example, as an electric motor. The electromagnetic machine 12 includes a rotor 10. Preferably, the electromagnetic machine 12 includes a stator 42. Preferably, the rotor 10 is disposed within the stator 42. Preferably, the electromagnetic machine 12 includes at least one imaginary axis of rotation 48. The rotor 10 is preferably arranged so as to be rotatably mounted about the imaginary axis of rotation 48. The electromagnetic machine 12 preferably comprises a mechanical shaft and/or an eccentric, not shown here, which is/are connected to the rotor device 10 in a rotationally fixed manner. The electromagnetic machine 12 preferably comprises at least one switchable magnetic element 44a. The electromagnetic machine 12 preferably comprises a plurality of windings, not all of which are provided with reference numbers here. The windings 44a are preferably arranged on the stator 42 . The electromagnetic machine 12 preferably includes a control unit 46 for controlling or regulating windings 44a. FIG. 1 shows an example of the electric drive of a liquid pump. Such a liquid pump 12 can be used, for example, as a water pump device in a cooling circuit of a motor vehicle. As an additional water pump, the liquid pump 12 can also serve to cool a charge air, a battery of a control device or other components of the motor vehicle.
Figur 2 zeigt einen Rotor 10 für die elektromagnetische Maschine 12 in einer Darstellung vor dem Aufschieben der Schutzhülse 30. Figure 2 shows a rotor 10 for the electromagnetic machine 12 before the protective sleeve 30 is pushed on.
Der Rotor 10 umfasst zumindest eine Funktionseinheit 14. Die Funktionseinheit 14 umfasst zumindest einen Rotorgrundkörper 16 und zumindest ein Magnetelement 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a. Vorzugsweise umfasst die Funktionseinheit 14 eine gerade Mehrzahl an Magnetelementen, hier beispielhaft sechs Magnetelemente 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a. Anwendungsabhängig kann die Funktionseinheit 14 auch mehr oder weniger Magnetelemente aufweisen. Das zumindest eine Magnetelement 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a ist an dem Rotorgrundkörper 16 angeordnet. Vorzugsweise umfasst der Rotorgrundkörper 16 für jedes Magnetelement 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a eine Magnetaufnahme. Vorzugsweise wird die Magnetaufnahme entlang eines Umfangs des Rotorgrundkörpers 16 durch je ein Steg 50a, 52a begrenzt. Der in Figur 2 dargestellte Rotorgrundkörper 16 ist aus Lamellen 80 aufgebaut. Die Lamellen 80 sind üblicherweise aus Blechen gefertigt und werden beispielsweise durch Stanzpaketieren miteinander verbunden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf einen solchen Rotor 10 mit Blechlamellen 80 beschränkt. Vielmehr ist es auch denkbar, dass der Rotorgrundkörper 16 des Rotors 10 aus einem Vollkörper hergestellt sein kann. The rotor 10 includes at least one functional unit 14. The functional unit 14 includes at least one rotor body 16 and at least one magnetic element 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a. The functional unit 14 preferably comprises an even number of magnetic elements, here by way of example six magnetic elements 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a. Depending on the application, the functional unit 14 can also have more or fewer magnetic elements. The at least one magnetic element 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a is arranged on the rotor base body 16. The basic rotor body 16 preferably comprises a magnet receptacle for each magnet element 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a. Preferably, the magnetic recording along a circumference of the basic rotor body 16 by a web 50a, 52a. The basic rotor body 16 shown in FIG. 2 is made up of lamellae 80 . The lamellae 80 are usually made of sheet metal and are connected to one another, for example, by stamping and stacking. However, the invention is not limited to such a rotor 10 with laminations 80 . Rather, it is also conceivable that the rotor base body 16 of the rotor 10 can be made from a solid body.
Vorzugsweise wird die Magnetaufnahme in axialer Richtung durch je ein in radialer Richtung hervorstehendes Halteelement 54a, 56a der Decklamelle begrenzt. Vorzugsweise ist das zumindest eine Magnetelement 18a durch die Stege 50a, 52a und durch die Halteelemente 54a, 56a in axialer Richtung und in Umfangsrichtung zumindest formschlüssig und/oder kraftschlüssig fixiert. Wie in Figur 2 dargestellt ist, sind die Magnetelement 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a zur Optimierung des magnetischen Flusses und zur optimalen Zusammenwirkung mit dem den Rotor 14 umgebenden Stator 42 umlaufend symmetrisch verteilt angeordnet. The magnet receptacle is preferably delimited in the axial direction by a retaining element 54a, 56a of the cover lamella that protrudes in the radial direction. The at least one magnetic element 18a is preferably fixed at least in a form-fitting and/or force-fitting manner in the axial direction and in the circumferential direction by the webs 50a, 52a and by the retaining elements 54a, 56a. As shown in FIG. 2, the magnetic elements 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a are distributed symmetrically around the circumference in order to optimize the magnetic flux and for optimal interaction with the stator 42 surrounding the rotor 14.
Der Rotor 10 umfasst eine die Funktionseinheit 14 in radialer Richtung begrenzende Schutzhülse 30. Die Schutzhülse 30 ist zu einer Sicherung des Magnetelements 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a an dem Rotorgrundkörper 16 vorgesehen. Vorzugsweise fixiert die Schutzhülse 30 das Magnetelement 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a in radialer Richtung. Vorzugsweise ist eine maximale Erstreckung der Schutzhülse 30 in axialer Richtung zumindest im Wesentlichen gleich wie eine maximale Erstreckung in axialer Richtung der Funktionseinheit 14. The rotor 10 includes a protective sleeve 30 that delimits the functional unit 14 in the radial direction. The protective sleeve 30 preferably fixes the magnetic element 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a in the radial direction. Preferably, a maximum extension of the protective sleeve 30 in the axial direction is at least essentially the same as a maximum extension in the axial direction of the functional unit 14.
Vorzugsweise ist die Funktionseinheit 14 bezüglich einer gedachten Symmetrieachse zumindest im Wesentlichen drehsymmetrisch ausgebildet, hier beispielhaft unter einem Winkel von 60°. Vorzugsweise ist die Symmetrieachse der Funktionseinheit 14 in einem in dem Stator 42 angeordneten Zustand der Rotorvorrichtung 10 an der Drehachse 48 der elektromagnetischen Maschine 12 ausgerichtet, bevorzugt identisch mit der Drehachse 48 angeordnet. Vorzugsweise umfasst der Rotorgrundkörper 16 zumindest eineThe functional unit 14 is preferably of at least essentially rotationally symmetrical design with respect to an imaginary axis of symmetry, here for example at an angle of 60°. The axis of symmetry of the functional unit 14 is preferably aligned with the axis of rotation 48 of the electromagnetic machine 12 when the rotor device 10 is arranged in the stator 42 , preferably arranged identically to the axis of rotation 48 . The rotor base body 16 preferably comprises at least one
Wellenaufnahme 49a. Vorzugsweise ist die Wellenaufnahme 49a bezüglich der Symmetrieachse zentrisch angeordnet. Vorzugsweise ist die Schutzhülse 30 bezüglich einer gedachten Symmetrieachse zumindest im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet. Vorzugsweise ist die Symmetrieachse der Schutzhülse 30 in einem an der Funktionseinheit 14 montierten Zustand derShaft mount 49a. The shaft receptacle 49a is preferably arranged centrally with respect to the axis of symmetry. The protective sleeve 30 is preferably designed to be at least essentially rotationally symmetrical with respect to an imaginary axis of symmetry. Preferably, the axis of symmetry of the protective sleeve 30 is in a state mounted on the functional unit 14
Schutzhülse 30 an der Symmetrieachse der Funktionseinheit 14 ausgerichtet, bevorzugt identisch mit der Symmetrieachse der Funktionseinheit 14 angeordnet. Die Funktionseinheit 14 weist bezüglich der Schutzhülse 30 eineProtective sleeve 30 aligned with the axis of symmetry of the functional unit 14, preferably arranged identically to the axis of symmetry of the functional unit 14. The functional unit 14 has with respect to the protective sleeve 30 a
Übermaßpassung. Ein an der Funktionseinheit 14 anliegender Innenumfang der Schutzhülse 30 ist größer ist als ein Spannumfang der Funktionseinheit 14. Vorzugsweise ist eine maximale Entfernung eines Punkts der Funktionseinheit 14 von der Symmetrieachse der Funktionseinheit 14 in radialer Richtung größer als eine maximale Entfernung des Innenumfangs von der Symmetrieachse derinterference fit. An inner circumference of the protective sleeve 30 in contact with the functional unit 14 is larger than a clamping circumference of the functional unit 14. Preferably, a maximum distance of a point of the functional unit 14 from the axis of symmetry of the functional unit 14 in the radial direction is greater than a maximum distance of the inner circumference from the axis of symmetry of the
Schutzhülse 30 in radialer Richtung. Vorzugsweise gibt die Übermaßpassung eine Differenz zwischen der maximalen Entfernung eines Punkts der Funktionseinheit 14 von der Symmetrieachse der Funktionseinheit 14 in radialer Richtung und einer maximalen Entfernung des Innenumfangs von der Symmetrieachse der Schutzhülse 30 in radialer Richtung an. Vorzugsweise ist die Schutzhülse 30 auf die Funktionseinheit 14 aufgepresst. Die Schutzhülse 30 weist in axialer Richtung zumindest eine Querschnittsverengung auf. Diese Querschnittsverjüngung ist als umlaufender Kragen 36 an einer Stirnseite der Schutzhülse 30 ausgebildet. Die Magnetelemente 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a sind vorzugsweise als Außenmagnete ausgebildet und an einer Oberfläche des Rotorgrundkörpers 16 angeordnet. Protective sleeve 30 in the radial direction. The interference fit preferably indicates a difference between the maximum distance of a point of the functional unit 14 from the axis of symmetry of the functional unit 14 in the radial direction and a maximum distance of the inner circumference from the axis of symmetry of the protective sleeve 30 in the radial direction. The protective sleeve 30 is preferably pressed onto the functional unit 14 . The protective sleeve 30 has at least one cross-sectional constriction in the axial direction. This narrowing of the cross section is designed as a circumferential collar 36 on one end face of the protective sleeve 30 . The magnetic elements 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a are preferably designed as external magnets and are arranged on a surface of the rotor base body 16 .
Die Schutzhülse 30 weist an einer dem Kragen 36 abgewandten, weiteren Stirnseite eine axiale Abschlusskante 60 auf. Die axiale Abschlusskante 60 begrenzt die Schutzhülse 30 in Axialrichtung. Die axiale Abschlusskante 60 ist vorzugsweise der freie Rand der Schutzhülse 30. Die Abschlusskante 60 erstreckt sich vorzugweise über den gesamten Umfang der Schutzhülse 30. Während der Schutzhülsenmontage 76a wird die Schutzhülse 30 auf der Funktionseinheit 14 mit der axialen Abschlusskante 60 voran aufgeschoben.The protective sleeve 30 has an axial closing edge 60 on a further end face facing away from the collar 36 . The axial closing edge 60 delimits the protective sleeve 30 in the axial direction. The axial closing edge 60 is preferably the free edge of the protective sleeve 30. The closing edge 60 preferably extends over the entire circumference of the protective sleeve 30. During protective sleeve assembly 76a, the protective sleeve 30 is pushed onto the functional unit 14 with the axial closing edge 60 in front.
Die Kontur der axialen Abschlusskante 60 ist in Umfangsrichtung wellig ausgebildet. Die Abschlusskante 60 ist nicht plan ausgebildet, sondern weicht von der Umfangsrichtung als Planfläche wiederholt ab. Die Welligkeit ist dabei derart ausgebildet, dass sie von einer fertigungsbedingten, ungerichteten Welligkeit deutlich abweicht, insbesondere um einen Faktor 10, vorzugsweise einen Faktor 100, besonders vorzugsweise einen Faktor 1000 größer ausgebildet ist. The contour of the axial closing edge 60 is wavy in the circumferential direction. The terminating edge 60 is not flat, but repeatedly deviates from the circumferential direction as a flat surface. The waviness is formed in such a way that it deviates significantly from a production-related, non-directional waviness, in particular is formed larger by a factor of 10, preferably a factor of 100, particularly preferably a factor of 1000.
Die Abschlusskante 60 weist Talabschnitte 61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a und Mittenabschnitte 62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72a auf. Vorzugsweise sind die Mittenabschnitte 62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72a im Bereich der Stege 50a, 52a des Rotorgrundkörpers 16 angeordnet. Zwischen zwei Mitte nabschnitten 62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72a ist vorzugsweise jeweils ein Talabschnitt 61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a angeordnet. Mittenabschnitte 62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72a und Talabschnitte 61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a wechseln sich vorzugsweise umlaufend ab. Die Talabschnitte 61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a sind vorzugsweise jeweils im Bereich der Magnetelemente 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a angeordnet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entspricht die Anzahl der Talabschnitte 61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a der Anzahl an Magnetelementen 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a. Vorzugsweise entspricht die Breite der Talabschnitte in 61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a Umfangsrichtung im Wesentlichen der Breite der Magnetelemente 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a in Umfangsrichtung. Besonders vorzugsweise weist die Funktionseinheit 14 eine gerade Anzahl an Magnetelementen 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a auf. Vorzugsweise weist die Funktionseinheit 14 genau sechs Magnetelemente auf. The terminal edge 60 has valley portions 61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a and middle portions 62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72a. The central sections 62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72a are preferably arranged in the region of the webs 50a, 52a of the basic rotor body 16. A valley section 61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a is preferably arranged in each case between two central sections 62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72a. Central sections 62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72a and valley sections 61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a preferably alternate circumferentially. The valley sections 61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a are preferably each arranged in the region of the magnetic elements 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a. According to a preferred embodiment of the invention, the number of valley sections 61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a corresponds to the number of magnetic elements 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a. Preferably corresponds the width of the valley portions in the circumferential direction 61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a substantially the width of the magnetic elements 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a in the circumferential direction. The functional unit 14 particularly preferably has an even number of magnet elements 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a. Functional unit 14 preferably has exactly six magnetic elements.
Vorzugsweise folgt die Kontur der Abschlusskante 60 der Schutzhülse 30 im Wesentlichen einem periodischen Funktionsgraphen. Der Funktionsgraph weist eine Mehrzahl an Perioden auf. Vorzugsweise entspricht die Anzahl der Perioden der Anzahl an Magnetelementen Magnetelement 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a. Eine Periode weist dabei vorzugweise einen Talabschnitt 61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a und einen Mittenabschnitt 62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72a auf. The contour of the terminal edge 60 of the protective sleeve 30 preferably essentially follows a periodic function graph. The function graph has a plurality of periods. The number of periods preferably corresponds to the number of magnetic elements, magnetic element 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a. A period preferably has a valley section 61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a and a middle section 62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72a.
In Figur 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Rotors vor dem Aufschieben der Schutzhülse 30 dargestellt. Die Funktionseinheit 14 weist vorzugweise eine Mehrzahl an, vorzugsweise gleichmäßig am Umfang des Rotorgrundkörpers 16 verteilten Magnetelementen auf. Die Anzahl der Magnetelemente entspricht vorzugweise der Anzahl der Perioden des periodischen Funktionsgraphen. Die Schutzhülse 30 weist vorzugweise eine im Wesentlichen hohlzylinderförmige Form auf. Die Schutzhülse weist jeweils zwei Stirnseiten auf. An einer der Stirnseiten ist ein ringförmiger Kragen 36 ausgebildet. Vorzugweise erstreckt sich der Kragen 36 im Wesentlichen in Radialrichtung. Der Kragen ist vorzugweise im Wesentlichen senkrecht zur Mantelfläche der Schutzhülse 30 ausgerichtet. Der Kragen 30 weist eine zentrale Ausnehmung 130 auf. Vorzugweise weist die Ausnehmung 130 eine polygonale Kontur auf. Vorzugweise ist die Ausnehmung symmetrisch zur Rotationsachse 48 der elektrischen Maschine 10 ausgebildet. Vorzugweise entspricht die Anzahl der Eckpunkte n des n-Ecks der Ausnehmung 130 der Anzahl an Perioden des periodischen Funktionsgraphen der Abschlusskante 60. Vorzugweise ist die Ausnehmung 130 als Hexagon ausgebildet. Vorzugweise sind die Ecken 131a, 132a, 133a, 134a, 135a, 136a der polygonförmigen Kontur der Ausnehmung 130abgerundet, insbesondere im Wesentlichen als Kreissegmente ausgebildet. FIG. 3 shows a perspective view of a rotor before the protective sleeve 30 is pushed on. The functional unit 14 preferably has a plurality of magnetic elements, preferably distributed uniformly on the circumference of the basic rotor body 16 . The number of magnetic elements preferably corresponds to the number of periods of the periodic function graph. The protective sleeve 30 preferably has an essentially hollow-cylindrical shape. The protective sleeve has two end faces. An annular collar 36 is formed on one of the end faces. The collar 36 preferably extends essentially in the radial direction. The collar is preferably aligned essentially perpendicularly to the lateral surface of the protective sleeve 30 . The collar 30 has a central recess 130 . The recess 130 preferably has a polygonal contour. The recess is preferably formed symmetrically to the axis of rotation 48 of the electrical machine 10 . The number of corner points n of the n-corner of the recess 130 preferably corresponds to the number of periods of the periodic function graph of the terminal edge 60. The recess 130 is preferably designed as a hexagon. Preferably, the corners 131a, 132a, 133a, 134a, 135a, 136a of the polygonal contour of the recess 130 are rounded off, in particular designed essentially as segments of a circle.
Gemäß einer bevorzugten Ausführunsform der Erfindung sind die Ecken 131a, 132a, 133a, 134a, 135a, 136a der polygonförmigen Kontur der Ausnehmung 130 im Bereich der Mitte nabschnitte 62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72a angeordnet. Wie in Figur 3 deutlich zu erkennen ist, wird die Schutzhülse 30 über die jeweils in Axialrichtung hervorstehenden Mittenabschnitte62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72a im Bereich der Zwischenräume zwischen den Magnetelementen 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a zentriert. Zu diesem Zweck sind vorzugweise die Stege 50a, 52a des Rotorgrundkörpers 16 in Radialrichtung derart dimensioniert, dass sie jeweils in Radialrichtung über die Magnetelemente 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a hinausstehen. Im Bereich der Anlage der Magnetelemente 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a an den jeweiligen Stegen 50a, 52a weist somit der Steg 50a, 52a gegenüber dem Magnetelement 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a jeweils einen radialen Vorsprung 150 auf. Der Vorsprung 150 ist derart dimensioniert, dass bei einem Anschnäbeln und Zentrieren der jeweiligen Mittenabschnitte 62a,According to a preferred embodiment of the invention, the corners 131a, 132a, 133a, 134a, 135a, 136a of the polygonal contour of the recess 130 are arranged in the area of the central sections 62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72a. As can be clearly seen in FIG. 3, the protective sleeve 30 is centered in the area of the gaps between the magnetic elements 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a by means of the central sections 62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72a protruding in the axial direction. For this purpose, the webs 50a, 52a of the basic rotor body 16 are preferably dimensioned in the radial direction in such a way that they protrude beyond the magnet elements 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a in the radial direction. In the area where the magnetic elements 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a rest on the respective webs 50a, 52a, the web 50a, 52a thus has a radial projection 150 in each case relative to the magnetic element 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a on. The projection 150 is dimensioned in such a way that when the respective middle sections 62a,
64a, 66a, 68a, 70a, 72a im Bereich der Stege 50a, 52a die Schutzhülse 30 nicht unmittelbar am Randbereich 200a, 202 a der Magnetelemente 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a kontaktiert. 64a, 66a, 68a, 70a, 72a in the area of the webs 50a, 52a does not contact the protective sleeve 30 directly at the edge area 200a, 202a of the magnetic elements 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a.
In Figur 4 ist der abgespannte Umfang 90 der Schutzhülse 30 beispielhaft über einen Winkel von 60° dargestellt. Selbstverständlich ist die abgespannte Läge nicht auf 60° beschränkt, sondern errechnet sich in Abhängigkeit der Anzahl der Magnetelemente 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a entsprechend. Wie in Figur 4 deutlich zu erkennen ist, weist der abgespannte Umfangsteil 90 einen zentralen Talabschnitt 61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a auf. An den Talabschnitt 61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a schließt sich vorzugweise jeweils ein (hier nur teilweise dargestellter) Mittenabschnitt 62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72an. Der Mittenabschnitt 62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72weist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung einen im Wesentlichen linearen Verlauf auf. Vorzugsweise folgt der Mittenabschnitt 62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72 jeweils der Umfangsrichtung. In FIG. 4, the braced circumference 90 of the protective sleeve 30 is shown as an example over an angle of 60°. Of course, the braced length is not limited to 60°, but is calculated as a function of the number of magnetic elements 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a. As can be clearly seen in FIG. 4, the braced peripheral part 90 has a central valley section 61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a. The valley section 61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a is preferably followed by a middle section 62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72a (only partially shown here). The central portion 62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72 has, according to a preferred Embodiment of the invention has a substantially linear course. The central section 62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72 preferably follows the circumferential direction in each case.
Der Talabschnitt 61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a ist vorzugweise im Wesentlichen als Dreiecksfunktion ausgebildet. Die Kontur der Außenkante 60 der Schutzhülse 30 weicht somit um den Winkel a von der Umfangsrichtung ab. Vorzugweise liegt der Winkel a zwischen 5° und 25°, insbesondere zwischen 10° und 15°, besonders vorzugsweise näherungsweise 12°. Der Talabschnitt 61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a weist ein erstes Talsegment 101a, 102a, 103a, 104a, 105a, 106a und ein zweites Talsegment 107a, 108a, 109a, 110a, lila, 112a auf. Die Talsegmente 101a, 102a, 103a, 104a, 105a, 106a, 107a, 108a, 109a, 110a, lila, 112a weisen jeweils inverse Steigungen a zur Umfangsrichtung auf. Die Talsegmente 101a, 102a, 103a, 104a, 105a, 106a, 107a, 108a, 109a, 110a, lila, 112a sind als Schenkel eines Dreiecks ausgebildet. Vorzugsweise ist die Spitze des Dreiecks, der Übergangsbereich 91a, 92a, 93a, 94a, 95a, 96a abgerundet ausgebildet. Der Übergangsbereich 91a, 92a, 93a, 94a, 95a, 96a ist vorzugweise mittig zwischen den Talsegementen 101a, 102a, 103a, 104a, 105a, 106a, 107a, 108a, 109a, 110a, lila, 112a angeordnet. Der Übergangsbereich 91a, 92a, 93a, 94a, 95a, 96a befindet sich im montierten Zustand auf einer gemeinsamen gedachten Linie mit der Symmetrieachse der Magnetelemente 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a. Vorzugsweise ist der Übergangsbereich 91a, 92a, 93a, 94a, 95a, 96a kreissegmentförmig mit einem Radius R2 ausgebildet. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind alle weiteren Übergangsbereiche 120a, 121a zwischen jeweils einem Talabschnitt 61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a und einem angrenzenden Mittenabschnitt 62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72 abgerundet, insbesondere im Wesentlichen als Kreissegment mit einem Radius RI ausgebildet. Durch die abgerundeten ersten Übergangsbereiche 120a, 121a und weiteren Übergangsbereiche 91a, 92a, 93a, 94a, 95a, 96a können Kraftspitzen beim Aufschieben der Schutzhülse 30 vorteilhaft minimiert werden. The valley section 61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a is preferably designed essentially as a triangular function. The contour of the outer edge 60 of the protective sleeve 30 thus deviates from the circumferential direction by the angle α. The angle α is preferably between 5° and 25°, in particular between 10° and 15°, particularly preferably approximately 12°. The valley section 61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a has a first valley segment 101a, 102a, 103a, 104a, 105a, 106a and a second valley segment 107a, 108a, 109a, 110a, purple, 112a. The valley segments 101a, 102a, 103a, 104a, 105a, 106a, 107a, 108a, 109a, 110a, 111a, 112a each have inverse slopes a to the circumferential direction. The valley segments 101a, 102a, 103a, 104a, 105a, 106a, 107a, 108a, 109a, 110a, 112a, 112a are designed as the legs of a triangle. Preferably, the tip of the triangle, the transition area 91a, 92a, 93a, 94a, 95a, 96a is rounded. The transition area 91a, 92a, 93a, 94a, 95a, 96a is preferably arranged centrally between the valley segments 101a, 102a, 103a, 104a, 105a, 106a, 107a, 108a, 109a, 110a, lilac, 112a. In the assembled state, the transition area 91a, 92a, 93a, 94a, 95a, 96a is located on a common imaginary line with the axis of symmetry of the magnetic elements 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a. Preferably, the transition region 91a, 92a, 93a, 94a, 95a, 96a is in the form of a segment of a circle with a radius R2. According to a particularly preferred embodiment of the invention, all other transition regions 120a, 121a between a respective valley section 61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a and an adjoining central section 62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72 are rounded, in particular essentially as Circular segment formed with a radius RI. Due to the rounded first transition areas 120a, 121a and further transition areas 91a, 92a, 93a, 94a, 95a, 96a, force peaks when the protective sleeve 30 is pushed on can advantageously be minimized.
Figur 5 zeigt einen Radialschnitt durch die axiale Abschlusskante 60. Vorzugweise ist die axiale Abschlusskante 60 zusätzlich an ihrem distalen Ende radial derart nach außen gebogen, dass das Einführen der Schutzhülse 30 vereinfacht wird. Die Abschlusskante 60 schließt dabei vorzugsweise mit der Axialrichtung einen spitzen Winkel ß ein. Vorzugweise liegt der Winkel ß zwischen 10° und 30°, besonders vorzugsweise zwischen 15° und 25°, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 20°. Die Ausstülpung der axialen Abschlusskante 60 in Radialrichtung erstreckt sich vorzugweise über den gesamten Umfang. FIG. 5 shows a radial section through the axial closing edge 60. The axial closing edge 60 is preferably additionally bent radially outward at its distal end in such a way that the insertion of the protective sleeve 30 is simplified. The closing edge 60 preferably encloses an acute angle β with the axial direction. The angle β is preferably between 10° and 30°, particularly preferably between 15° and 25°, very particularly preferably in the range of 20°. The bulging of the axial closing edge 60 in the radial direction preferably extends over the entire circumference.
Figur 6 zeigt ein Verfahren 170a zur Montage des Rotors 10. Das Verfahren 170a umfasst einen Herstellungsschritt 172a. Vorzugsweise werden in dem Herstellungsschritt 172a die Funktionseinheit 14 und die Schutzhülse 30 anwendungsabhängig ausgelegt. Vorzugsweise wird in dem Herstellungsschritt 172a eine Fertigungstoleranz des Rotorgrundkörpers 16 ermittelt. FIG. 6 shows a method 170a for assembling the rotor 10. The method 170a includes a manufacturing step 172a. In the production step 172a, the functional unit 14 and the protective sleeve 30 are preferably designed depending on the application. A manufacturing tolerance of the basic rotor body 16 is preferably determined in the manufacturing step 172a.
Vorzugsweise wird in dem Herstellungsschritt 172a eine Fertigungstoleranz des Magnetelements 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a ermittelt. Vorzugsweise wird in dem Herstellungsschritt 172a eine Fertigungstoleranz der Schutzhülse 30 ermittelt. Vorzugsweise werden in dem Herstellungsschritt 172a die ermittelten Fertigungstoleranzen verkettet. Vorzugsweise wird in dem Herstellungsschritt 172a die Toleranzbreite und/oder zumindest das Maximum der Übermaßpassung berechnet. Vorzugsweise wird in Abhängigkeit von der Toleranzbreite und/oder zumindest in Abhängigkeit von dem Maximum der Polabhebungsradius für das Magnetelement 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a ermittelt. Optional wird die Fertigungstoleranz des Magnetelements 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a mit dem ermittelten Polabhebungsradius erneut bestimmt und iterativ verfeinert. Vorzugsweise wird in dem Herstellungsschritt 172a das Magnetelement 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a mit dem ermittelten Polabhebungsradius hergestellt. A manufacturing tolerance of the magnetic element 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a is preferably determined in the manufacturing step 172a. A manufacturing tolerance of the protective sleeve 30 is preferably determined in the manufacturing step 172a. The determined manufacturing tolerances are preferably linked in manufacturing step 172a. The tolerance width and/or at least the maximum of the interference fit is preferably calculated in the production step 172a. The pole lift-off radius for the magnetic element 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a is preferably determined as a function of the tolerance range and/or at least as a function of the maximum. Optionally, the manufacturing tolerance of the magnetic element 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a is determined again with the determined pole lift radius and iteratively refined. Preferably, in the manufacturing step 172a, the Magnetic element 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a produced with the determined pole lift radius.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren 170a eine Funktionseinheitsmontage 174a. Vorzugsweise wird in der Funktionseinheitsmontage 174a das Magnetelement 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a an dem Rotorgrundkörper 16, besonders bevorzugt in der Magnetaufnahme, angeordnet. Vorzugsweise kompensiert eine magnetische Kraft zwischen dem Magnetelement 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a und dem Drehkörper 16a zumindest eine auf das Magnetelement 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a wirkende Gravitationskraft. Optional wird in der Funktionseinheitsmontage 174a das Magnetelement 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a mit dem Rotorgrundkörper 16 verklebt. Vorzugsweise werden mehrere Magnetelemente 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a an dem Rotorgrundkörper 16 angeordnet. Vorzugsweise werden die Magnetelemente 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a in Umfangsrichtung des Rotorgrundkörper 16 gleichmäßig angeordnet, so dass die Funktionseinheit 14 zumindest im Wesentlichen drehsymmetrisch ausgebildet wird. Es ist denkbar, dass die Funktionseinheitsmontage 174a eine Unwuchtkompensierung umfasst, bei welcher zusätzliche Masseelemente an dem Drehkörper 16 angeordnet werden, um eine Unwucht zu kompensieren. Preferably, the method 170a includes a functional unit assembly 174a. In the functional unit assembly 174a, the magnet element 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a is preferably arranged on the rotor base body 16, particularly preferably in the magnet receptacle. A magnetic force between the magnetic element 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a and the rotary body 16a preferably compensates at least one gravitational force acting on the magnetic element 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a. Optionally, the magnetic element 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a is glued to the rotor base body 16 in the functional unit assembly 174a. A plurality of magnetic elements 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a are preferably arranged on the basic rotor body 16. The magnet elements 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a are preferably arranged uniformly in the circumferential direction of the basic rotor body 16, so that the functional unit 14 is formed at least essentially rotationally symmetrically. It is conceivable that the functional unit assembly 174a includes imbalance compensation, in which additional mass elements are arranged on the rotating body 16 in order to compensate for an imbalance.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren 170a eine Schutzhülsenmontage 176a. Vorzugsweise wird in der Schutzhülsenmontage 176a die Schutzhülse 30 mit ihrer Symmetrieachse an der Symmetrieachse der Funktionseinheit 14 ausgerichtet. Vorzugsweise wird in der Schutzhülsenmontage 176a die Schutzhülse 30 entlang ihrer Symmetrieachse auf die Funktionseinheit 14 aufgepresst. Beim Einpressen der Schutzhülse 30 erfolgt die Zentrierung am Lamellenpaket. Die Mittenabschnitte 62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72a der Schutzhülse 30 kontaktieren somit bei der Zentrierung unmittelbar das Lamellenpaket des Rotorgrundkörpers 16 ohne an den Magnetelementen 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a anzuliegen. Nach der Zentrierung der Schutzhülse 30 über die Mittenabschnitte62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72a zwischen den Magnetelementen 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a wird die Schutzhülse 30 über die Magnetelemente 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a geschoben. Die Bereiche der radial größten Ausdehnung der Funktionseinheit 14, nämlich die zentralenPreferably, the method 170a includes a protective sleeve assembly 176a. In the protective sleeve assembly 176a, the protective sleeve 30 is preferably aligned with its axis of symmetry on the axis of symmetry of the functional unit 14 . In the protective sleeve assembly 176a, the protective sleeve 30 is preferably pressed onto the functional unit 14 along its axis of symmetry. When the protective sleeve 30 is pressed in, it is centered on the disk pack. The center sections 62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72a of the protective sleeve 30 thus make direct contact with the centering of the laminations of the basic rotor body 16 without contacting the magnetic elements 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a. After the protective sleeve 30 has been centered via the central sections 62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72a between the magnetic elements 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a, the protective sleeve 30 is 28a pushed. The areas of the largest radial extent of the functional unit 14, namely the central
Kammabschnitte der Magnetelemente 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a, werden beim Einpressen der Schutzhülse 30 über die Magnetelemente 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a als letztes eingeschoben, sodass der Kraftverlauf während der Schutzhülsenmontage 176a geglätteter ist. Aus diese Weise wird die radiale Verformung der Schutzhülse 30 und damit einhergehend der negative Einfluss auf den Luftspalt minimiert. Vorzugsweise wird die Funktionseinheit 14 in die Schutzhülse 30 solange eingepresst, bis sie an den umlaufenden, ringförmigen Kragen 36 stößt. Optional werden die Schutzhülse 30a und die darin eingepresste Funktionseinheit 14a mit einem Staubschutz verschlossen. Comb sections of the magnetic elements 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a are pushed in last when the protective sleeve 30 is pressed in over the magnetic elements 18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a, so that the course of force during the protective sleeve assembly 176a is smoother. In this way, the radial deformation of the protective sleeve 30 and, associated therewith, the negative influence on the air gap is minimized. The functional unit 14 is preferably pressed into the protective sleeve 30 until it abuts the circumferential, ring-shaped collar 36 . Optionally, the protective sleeve 30a and the functional unit 14a pressed into it are closed with a dust cover.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Rotor (10) für einen Elektromotor (12) aufweisend eine Funktionseinheit (14) mit einem Rotorgrundkörper (16) und zumindest einem Magnetelement (18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a), welches an einer Außenfläche des Rotorgrundkörpers (16) angeordnet ist, und mit einer die Funktionseinheit (14) in radialer Richtung begrenzenden Schutzhülse (30) zu einer Sicherung des Magnetelements (18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a) an dem Rotorgrundkörper (16), dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülse (30) eine axiale Abschlusskante (60) aufweist, wobei die Kontur der axialen Abschlusskante (60) entlang der Umfangsrichtung wellig ausgebildet ist. 1. Rotor (10) for an electric motor (12) having a functional unit (14) with a rotor base body (16) and at least one magnetic element (18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a) which is attached to an outer surface of the rotor base body (16 ) is arranged, and with a protective sleeve (30) delimiting the functional unit (14) in the radial direction for securing the magnetic element (18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a) on the rotor base body (16), characterized in that the Protective sleeve (30) has an axial end edge (60), the contour of the axial end edge (60) being wavy along the circumferential direction.
2. Rotor (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur der axialen Abschlusskante (60) entlang der Umfangsrichtung im Wesentlichen einem periodischen Funktionsgraphen folgt, wobei der Funktionsgraph eine Mehrzahl an Perioden aufweist. 2. Rotor (10) according to claim 1, characterized in that the contour of the axial terminal edge (60) along the circumferential direction essentially follows a periodic function graph, the function graph having a plurality of periods.
3. Rotor (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur der axialen Abschlusskante (60) entlang der Umfangsrichtung, insbesondere der periodische Funktionsgraph zumindest abschnittweise im Wesentlichen dem Verlauf einer Dreieckfunktion und/oder Treppenfunktion entspricht. 3. Rotor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the contour of the axial closing edge (60) along the circumferential direction, in particular the periodic function graph, at least in sections essentially corresponds to the course of a triangular function and/or step function.
4. Rotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Periode des periodischen Funktionsgraphen der axialen Abschlusskante (60) einen Talabschnitt (61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a) und einen Mittenabschnitt (62a, 64a, 66a, 68a,4. Rotor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that each period of the periodic function graph of the axial terminal edge (60) has a valley section (61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a) and a middle section (62a, 64a , 66a, 68a,
70a, 72a) aufweist, wobei vorzugsweise die Anzahl an Perioden der Anzahl an Magnetelementen (18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a) entspricht. 70a, 72a), the number of periods preferably corresponding to the number of magnetic elements (18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a).
5. Rotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittenabschnitte (62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72a) im Wesentlichen linear ausgebildet sind und sich vorzugsweise im Wesentlichen in Umfangsrichtung erstrecken. 5. Rotor (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the central sections (62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72a) are essentially linear and preferably extend essentially in the circumferential direction.
6. Rotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Talabschnitt (61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a) im Wesentlichen dreieckig ausgebildet ist und zumindest ein erstes Talsegment (101a, 102a, 103a, 104a, 105a, 106a) und zumindest ein zweites Talsegment (107a, 108a, 109a, 110a, lila, 112a ) aufweist, wobei vorzugsweise das erste Talsegment (101a, 102a, 103a, 104a, 105a, 106a) und das zweite Talsegment (107a, 108a, 109a, 110a, lila, 112a) mit der Umfangsrichtung ein Dreieck einschließt. 6. Rotor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one valley section (61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a) is essentially triangular and at least one first valley segment (101a, 102a, 103a, 104a , 105a, 106a) and at least one second valley segment (107a, 108a, 109a, 110a, 112a ), wherein preferably the first valley segment (101a, 102a, 103a, 104a, 105a, 106a) and the second valley segment (107a, 108a, 109a, 110a, lilac, 112a) encloses a triangle with the circumferential direction.
7. Rotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein, vorzugsweise alle Übergangsbereiche (91a, 92a, 93a, 94a, 95a, 96a) zwischen jeweils einem ersten Talsegment (101a, 102a, 103a, 104a, 105a, 106a) und jeweils einem zweiten Talsegment (107a, 108a, 109a, 110a, lila, 112a) eines Talabschnittes (61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a) abgerundet, insbesondere im Wesentlichen als Kreissegment ausgebildet sind. 7. Rotor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one, preferably all transition areas (91a, 92a, 93a, 94a, 95a, 96a) between a respective first valley segment (101a, 102a, 103a, 104a, 105a , 106a) and in each case a second valley segment (107a, 108a, 109a, 110a, 112a) of a valley section (61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a) are rounded off, in particular designed essentially as a circular segment.
8. Rotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein, vorzugsweise alle Übergangsbereiche (120a, 121a) zwischen jeweils einem Talabschnitt (61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a) und einem angrenzenden Mittenabschnitt (62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72a) abgerundet, insbesondere im Wesentlichen als Kreissegment ausgebildet sind. 8. Rotor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one, preferably all transition areas (120a, 121a) between a respective valley section (61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a) and an adjoining middle section (62a , 64a, 66a, 68a, 70a, 72a) are rounded, in particular essentially designed as a segment of a circle.
9. Rotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionseinheit (14) eine Mehrzahl an, vorzugsweise gleichmäßig am Umfang des Rotorgrundkörpers (16) verteilte Magnetelemente (18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a) aufweist, wobei die Anzahl der Magnetelemente (18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a) der Anzahl der Perioden des periodischen Funktionsgraphen der Abschlusskante (60) entspricht. 9. Rotor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the functional unit (14) has a plurality of preferably has magnetic elements (18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a) distributed evenly around the circumference of the rotor base body (16), the number of magnetic elements (18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a) corresponding to the number of periods of the periodic Function graph of the terminal edge (60) corresponds.
10. Rotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittenabschnitt (62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72a) jeweils zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Magnetelementen (18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a) angeordnet, vorzugsweise zentriert angeordnet ist. 10. Rotor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the central section (62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72a) is located between two circumferentially adjacent magnet elements (18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a ) is arranged, preferably arranged centrally.
11. Rotor (10) nach einem der vorhergehenden Abschnitte, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Talabschnitt (61a, 63a, 65a, 67a, 69a,11. Rotor (10) according to one of the preceding sections, characterized in that in each case a valley section (61a, 63a, 65a, 67a, 69a,
71a) an jeweils einem Magnetelement (18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a) angeordnet, insbesondere mittig angeordnet ist. 71a) is arranged on a respective magnetic element (18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a), in particular arranged centrally.
12. Rotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitte der Polabhebungsradien der Magnetelemente (18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a) jeweils im Übergangsbereich (91a, 92a, 93a, 94a, 95a, 96a) zwischen dem jeweiligen ersten Talsegment (61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a) und jeweiligen zweiten Talsegment (107a, 108a, 109a, 110a, lila, 112a) eines Talabschnittes (61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a) angeordnet ist. 12. Rotor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the center of the pole lifting radii of the magnetic elements (18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a) is in the transition area (91a, 92a, 93a, 94a, 95a, 96a ) between the respective first valley segment (61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a) and the respective second valley segment (107a, 108a, 109a, 110a, lilac, 112a) of a valley section (61a, 63a, 65a, 67a, 69a, 71a ) is arranged.
13. Rotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlusskante (60) abgerundet, insbesondere in Radialrichtung nach außen gebogen ausgebildet ist. 13. Rotor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the closing edge (60) is rounded, in particular curved outwards in the radial direction.
14. Rotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülse (30) im Wesentlichen als Hohlzylinder ausgebildet ist und an einer der Abschlusskante (60) abgewandten Stirnseite einen im Wesentlichen ringförmigen Kragen (36) aufweiset, welcher sich radial nach innen erstreckt, wobei der Kragen (36) eine zentrale Ausnehmung (130) umschließt. 14. Rotor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the protective sleeve (30) is essentially designed as a hollow cylinder and on one of the end edges (60) facing away from a substantially annular collar (36) which extends radially inward, wherein the collar (36) encloses a central recess (130).
15. Rotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Ausnehmung (130) eine im Wesentlichen polygonförmigen Kontur aufweist, wobei vorzugsweise die Anzahl der Ecken (131a, 132a, 133a, 134a, 135a, 136a) n des n-Ecks der Anzahl der Perioden des periodischen Funktionsgraphen der 15. Rotor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the central recess (130) has an essentially polygonal contour, the number of corners (131a, 132a, 133a, 134a, 135a, 136a) n des n-gons the number of periods of the periodic function graph of
Abschlusskante (60)entspricht. End edge (60) corresponds.
16. Rotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ecken (131a, 132a, 133a, 134a, 135a, 136a) der polygonförmigen Kontur der Ausnehmung (130) abgerundet, insbesondere im Wesentlichen als Kreissegmente ausgebildet sind. 16. Rotor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the corners (131a, 132a, 133a, 134a, 135a, 136a) of the polygonal contour of the recess (130) are rounded off, in particular essentially designed as circular segments.
17. Rotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ecken (131a, 132a, 133a, 134a, 135a, 136a) der polygonförmigen Kontur der Ausnehmung (130) im Bereich der Mittenabschnitte (62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72a) angeordnet, insbesondere zentriert angeordnet sind. 17. Rotor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the corners (131a, 132a, 133a, 134a, 135a, 136a) of the polygonal contour of the recess (130) in the region of the central sections (62a, 64a, 66a, 68a, 70a, 72a) are arranged, in particular arranged centrally.
18. Rotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein an der Funktionseinheit (14) anliegender Innenumfang der Schutzhülse (30) größer ist als ein Spannumfang der Funktionseinheit (14), wobei vorzugsweise die Funktionseinheit (14) bezüglich der Schutzhülse (30) eine Übermaßpassung aufweist. 18. Rotor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that an inner circumference of the protective sleeve (30) lying against the functional unit (14) is larger than a clamping circumference of the functional unit (14), with the functional unit (14) preferably being Protective sleeve (30) has an interference fit.
19. Schutzhülse (30) für einen Rotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülse (30) im Wesentlichen als Hohlzylinder ausgebildet ist und eine axiale Abschlusskante (60) aufweist, wobei die Kontur der axialen Abschlusskante (60) entlang der Umfangsrichtung periodisch, insbesondere wellig ausgebildet ist. 19. Protective sleeve (30) for a rotor (10) according to one of claims 1 to 18, characterized in that the protective sleeve (30) is essentially designed as a hollow cylinder and has an axial closing edge (60), wherein the contour of the axial closing edge (60) is periodic, in particular wavy, along the circumferential direction.
20. Elektromotor (12) mit einem Rotor (10) gemäß einem der Ansprüche 1-18. 20. Electric motor (12) with a rotor (10) according to any one of claims 1-18.
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