DE102015207663A1 - Rotor of an electric motor - Google Patents
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Abstract
Rotor (1) eines Elektromotors mit einer Rotationsachse (4), wobei von der Rotationsachse (4) aus radial in Umfangsrichtung mehrere Aussparungen (5) hintereinander angeordnet sind, die jeweils vom Rotor (1) umschlossen sind und in denen jeweils ein Magnet (6) gehalten ist, wobei die Magnete (6) in den Aussparungen (5) eingeklemmt sind.Rotor (1) of an electric motor having a rotation axis (4), wherein from the rotation axis (4) radially in the circumferential direction a plurality of recesses (5) are arranged behind each other, each of the rotor (1) are enclosed and in which in each case a magnet (6 ) is held, wherein the magnets (6) are clamped in the recesses (5).
Description
Die Erfindung betrifft einen Rotor eines Elektromotors oder Generators mit einer Rotationsachse, wobei von der Rotationsachse aus radial in Umfangsrichtung mehrere Aussparungen hintereinander angeordnet sind, die jeweils vom Rotor umschlossen sind und in denen jeweils ein Magnet gehalten ist.The invention relates to a rotor of an electric motor or generator having an axis of rotation, wherein a plurality of recesses are arranged radially in the circumferential direction of the rotation axis in succession, which are each enclosed by the rotor and in each of which a magnet is held.
Magnete sind im Allgemeinen sehr empfindlich hinsichtlich Beschädigung an der Oberfläche. Folgen von Beschädigungen sind häufig Materialausbruch und Korrosion, wodurch die Funktion des Elektromotors negativ beeinflusst wird. Aus diesem Grund werden die Magnete nicht in die Aussparungen des Rotors eingepresst. Häufig werden die Magnete in oder an den Rotor geklebt.Magnets are generally very sensitive to surface damage. Consequences of damage are often material erosion and corrosion, whereby the function of the electric motor is adversely affected. For this reason, the magnets are not pressed into the recesses of the rotor. Often the magnets are glued in or on the rotor.
Ein Beispiel hierfür stellt die
Eine weitere Möglichkeit der Befestigung der Magnete im Rotor wird in der
In der
Ebenfalls zum Stand der Technik zählt die Druckschrift
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demnach, eine aufwandstechnisch günstigere Befestigungsart für Magnete in Rotoren eines Elektromotors zu finden.Object of the present invention is therefore to find a cost-effective mounting method for mounting magnets in rotors of an electric motor.
Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wird die im Anspruch 1 angegebene Vorrichtung und in Anspruch 6 ein Verfahren vorgeschlagen. Optionale vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich ganz oder teilweise aus den abhängigen Ansprüchen. Sinngemäß gelten folgende Erläuterungen zur Vorrichtung auch für das beanspruchte Verfahren.To achieve the object of the invention, the device specified in
Der erfindungsgemäße Rotor zeichnet sich dadurch aus, dass die Magnete in den Aussparungen eingeklemmt sind. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass durch die Klemmverbindungen keine Beschädigungen an der Oberfläche der Magnete entstehen. Die Magnete können jede beliebige Form aufweisen, wie zum Beispiel plattenförmig, ringförmig, stabförmig oder halbkreisförmig.The rotor according to the invention is characterized in that the magnets are clamped in the recesses. Surprisingly, it has been found that no damage to the surface of the magnets caused by the clamp connections. The magnets may have any shape, such as plate-shaped, annular, rod-shaped or semicircular.
Des Weiteren wird auch ein Verfahren zum Befestigen eines Magneten in einer Aussparung eines Rotors eines Elektromotors oder Generators offenbart, das sich dadurch auszeichnet, dass ein oder mehrere Magnete durch jeweils eine Klemmverbindung in den Aussparungen des Rotors fixiert werden.Furthermore, a method for fixing a magnet in a recess of a rotor of an electric motor or generator is disclosed, which is characterized in that one or more magnets are fixed by a respective clamping connection in the recesses of the rotor.
Es werden zwei verschiedene Varianten offenbart, um eine Klemmverbindung zwischen Rotor und Magnete zu erreichen. Bei der ersten Variante werden die Magnete mit Spiel in die Aussparungen eingebracht und es wird durch eine nachträgliche Geometrieveränderung der Aussparungen jeweils eine Klemmverbindung erreicht. Es ist vorteilhaft, wenn der Rotor Bohrungen aufweist, die radial zwischen Aussparungen und Rotationsachse angeordnet sind. Die Anzahl der Bohrungen entspricht der Anzahl der Aussparungen. Das bedeutet, dass jeder Aussparung eine nahe liegende Bohrung zugeordnet ist. Die Bohrungen sind in Umfangsrichtung mittig von jeder Aussparung angeordnet. Two different variants are disclosed in order to achieve a clamping connection between rotor and magnets. In the first variant, the magnets are introduced with play in the recesses and it is achieved by a subsequent change in geometry of the recesses each have a clamping connection. It is advantageous if the rotor has bores which are arranged radially between recesses and the axis of rotation. The number of holes corresponds to the number of recesses. This means that each recess is associated with a nearby hole. The holes are arranged centrally of each recess in the circumferential direction.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn in den Bohrungen ein Element mit Übermaß eingefügt ist, wodurch eine Materialverdrängung oder Materialumformung in Richtung Aussparung entsteht. Der radiale Abstand zwischen Bohrung und Aussparung muss dementsprechend klein sein, damit durch das Übermaß des eingefügten Elements eine Geometrieveränderung in der Aussparung erreicht werden kann. Es ist nicht zwingend notwendig, dass das eingefügte Element in der Bohrung verbleibt. Es ist somit durchaus denkbar, dass das Element, beispielsweise ein Stempel, nur kurzzeitig, bis eine Klemmverbindung zwischen Magnet und Rotor erreicht wurde, in der Bohrung verbleibt und anschließend wieder entfernt wird. Durch diese Materialverdrängung und/oder Materialumformung des Rotors in Richtung Aussparung entsteht die Klemmverbindung zwischen Magnet und Rotor. Die Bohrungen müssen des Weiteren nicht kreisförmig ausgestaltet sein, sondern können auch beispielsweise elliptisch oder schlitzförmig ausgebildet sein. Das eingefügte Element ist vorzugsweise als Pin oder Bolzen ausgebildet.Furthermore, it is advantageous if an element with excess is inserted in the holes, whereby a material displacement or material deformation is formed in the direction of recess. The radial distance between the bore and the recess must be correspondingly small, so that a change in geometry in the recess can be achieved by the excess of the inserted element. It is not mandatory that the inserted element remains in the hole. It is thus quite conceivable that the element, for example a stamp, only briefly, until a clamping connection between the magnet and the rotor has been reached, remains in the bore and then removed again. By this material displacement and / or material deformation of the rotor in the direction of recess creates the clamping connection between the magnet and Rotor. Furthermore, the bores do not have to be circular, but may also be elliptical or slot-shaped, for example. The inserted element is preferably designed as a pin or bolt.
Bei der zweiten Variante hingegen weisen die Magnete hinsichtlich der Aussparung ein Übermaß auf. Das bedeutet, dass die Aussparungen eine Geometrie aufweisen, bei der die eingefügten Magnete an einzelnen Stellen ein Übermaß aufweisen, wodurch eine Materialverdrängung in Richtung Rotationsachse entsteht. Hierfür ist kein zusätzliches einzufügendes Element zur Herstellung einer Klemmverbindung notwendig. Die Aussparung kann beispielsweise punktuelle Einbuchtungen, beziehungsweise der Rotor punktuelle Erhöhungen an einer Seite der Aussparung, in jeglicher Form aufweisen, so dass der Magnet nicht mehr am gesamten Umfang spielfrei in die Aussparung eingefügt werden kann. Das bedeutet, dass der Magnet ein punktuelles Übermaß gegenüber der Aussparung aufweist und somit die Einbuchtungen der Aussparung, beziehungsweise die punktuellen Erhöhungen des Rotors, in Richtung Rotationsachse verdrängt werden. Wenn der Rotor aus einem Blechpaket besteht, können beispielsweise ein, mehrere oder alle Rotorbleche eine oder mehrere punktuelle Erhöhungen aufweisen.In contrast, in the second variant, the magnets have an oversize with respect to the recess. This means that the recesses have a geometry in which the inserted magnets have an excess at individual points, whereby a material displacement arises in the direction of the axis of rotation. For this purpose, no additional element to be inserted is necessary for producing a clamping connection. The recess may, for example, punctiform indentations, or the rotor pointwise elevations on one side of the recess, in any form, so that the magnet can not be inserted into the recess over the entire circumference without play. This means that the magnet has a punctual excess with respect to the recess and thus the indentations of the recess, or the punctiform elevations of the rotor, are displaced in the direction of the axis of rotation. If the rotor consists of a laminated core, for example, one, several or all of the rotor laminations may have one or more punctual elevations.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn eine Seite der Aussparung durch eine neben der Aussparung angeordnete Bohrung elastisch ist. Das bedeutet, dass die Geometrie der Aussparung und das dadurch entstandene punktuelle Übermaß mittels einer neben der Aussparung angeordneten Bohrung erreicht werden kann, wobei das Material zwischen Bohrung und Aussparung elastisch ist. Der Begriff Bohrung wird verwendet, um sprachlich eine Unterscheidung zur Aussparung herzustellen. Das bedeutet, dass unter dem Begriff Bohrung keine Geometrien und Formen ausgeschlossen werden. Die Bohrung kann beispielsweise ein Langloch mit unsymmetrischer Bogenform, zum Beispiel eine halbe Ellipse, darstellen, das sich über die gesamte Länge der Aussparung erstreckt. Das Material des Rotors zwischen Bohrung und Aussparung wird als Zwischenstück bezeichnet und muss so biegsam oder elastisch sein, dass der Magnet eingefügt werden kann und nach dem Einfügen der Magnet in der Aussparung fixiert wird. Entscheidend hierfür ist das Zusammenspiel der Form der Aussparung und der Form und Größe der Bohrung und somit die Form und Größe des Zwischenstücks. Die Klemmverbindung entsteht zwischen dem in der Aussparung angeordneten Magneten und dem Zwischenstück.Further, it is advantageous if one side of the recess is elastic by a hole arranged next to the recess. This means that the geometry of the recess and the resulting punctual oversize can be achieved by means of a hole arranged next to the recess, wherein the material between the bore and the recess is elastic. The term bore is used to linguistically make a distinction to the recess. This means that under the term drilling no geometries and shapes are excluded. The bore may, for example, be a slot of asymmetrical arc shape, for example a half ellipse, which extends over the entire length of the recess. The material of the rotor between bore and recess is referred to as an intermediate piece and must be so flexible or elastic that the magnet can be inserted and is fixed in the recess after insertion of the magnet. Crucial for this is the interaction of the shape of the recess and the shape and size of the bore and thus the shape and size of the intermediate piece. The clamping connection is formed between the magnets arranged in the recess and the intermediate piece.
Generell ist der beschriebene Rotor in allen Elektromotoren oder auch Generatoren einsetzbar. Ein Beispiel hierfür ist der Einsatz in Verbindung mit einem elektrischen Nockenwellenversteller. In general, the described rotor can be used in all electric motors or even generators. An example of this is the use in conjunction with an electric camshaft adjuster.
Weitere Einzelheiten, Merkmale, Merkmalskombinationen und Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung sowie aus den Zeichnungen. Diese zeigen in:Further details, features, combinations of features and effects on the basis of the invention will become apparent from the following description of preferred, exemplary embodiments of the invention and from the drawings. These show in:
In der
Die
In der
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Rotor rotor
- 22
- Welle wave
- 33
- Rotorblech rotor sheet
- 44
- Rotationsachse the rotation axis
- 55
- Aussparungen recesses
- 66
- Magnet magnet
- 77
- Bohrung drilling
- 88th
- Element element
- 99
- Materialerhebung material elevation
- 1010
- Radiale Innenseite der Aussparung Radial inside of the recess
- 1111
- Einbuchtung indentation
- 1212
- Erhöhung increase
- 1313
- Zwischenstück connecting piece
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- WO 2012/022589 A1 [0006] WO 2012/022589 A1 [0006]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |