[go: up one dir, main page]

DE102008039912A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines Rotors - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines Rotors Download PDF

Info

Publication number
DE102008039912A1
DE102008039912A1 DE200810039912 DE102008039912A DE102008039912A1 DE 102008039912 A1 DE102008039912 A1 DE 102008039912A1 DE 200810039912 DE200810039912 DE 200810039912 DE 102008039912 A DE102008039912 A DE 102008039912A DE 102008039912 A1 DE102008039912 A1 DE 102008039912A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sleeve
magnet
hydraulic device
pressure
rotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200810039912
Other languages
English (en)
Inventor
Andreas Dipl.-Ing. Knoop
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG, Ford Global Technologies LLC filed Critical Daimler AG
Priority to DE200810039912 priority Critical patent/DE102008039912A1/de
Priority to PCT/EP2009/005733 priority patent/WO2010025804A2/de
Publication of DE102008039912A1 publication Critical patent/DE102008039912A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/03Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies having permanent magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/2726Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of a single magnet or two or more axially juxtaposed single magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/28Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Rotors für einen Elektromotor mittels hydraulischen Aufweitens mit einer Hydraulikvorrichtung (1, 2) der Hülse (5) des Elektromotors und anschließendem Einbringen des Magneten (6) in die Hülse. Nach Reduzierung des Drucks im Inneren der Hülse (5) verringert sich der Innenradius der Hülse (5) und der Magnet (6) wird im Rotor fixiert.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Vorrichtung gemäß Anspruch 8.
  • In der DE 698 31 934 T2 werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors für einen Elektromotor beschrieben, bei welchem ein Magnetkern in eine Hülse eingepresst wird. Dazu wird die Hülse stark erhitzt, so dass sich ihr Durchmesser erweitert und der Magnet eingebracht werden kann. Dabei kann es vorkommen, dass der Magnet so stark erhitzt wird, dass er sich entmagnetisiert. Ferner sind bei diesem Einbringverfahren nur geringe Einbringtiefen des Magneten in die Hülse darstellbar, da sich der Magnet in der vorgewärmten Hülse rasch erwärmt und sich somit der Durchmesser des Magneten vergrößert. Es müssen daher aufwendige Vorrichtungen zum Erhitzen und raschem Abkühlen des Magneten geschaffen werden.
  • Der in den Patentansprüchen 1 und 8 genannten Erfindung liegt das Problem zugrunde einen Magneten in die Hülse eines Rotors einzubringen, ohne dass die Hülse oder der Magnet mit Wärme beaufschlagt werden, wobei der Magnet einen größeren Außendurchmesser als der Innendurchmesser der Hülse des Rotors aufweist.
  • Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 8 gelöst.
  • Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors für einen Elektromotor vorgesehen, wobei der Rotor eine zylinderförmige, beidseitig geöffnete Hülse und einen Magneten aufweist, mit folgenden Verfahrensschritten:
    Die Hülse wird durch eine Hydraulikvorrichtung derart mit Druck beaufschlagt, dass der Innendurchmesser der Hülse sich radial vergrößert, der Magnet wird in die Hülse eingebracht und der Druck innerhalb der Hydraulikvorrichtung wird reduziert, so dass sich der Innendurchmesser der Hülse radial verringert und der Magnet durch die Hülse fixiert wird. Dadurch wird eine einfache, kostengünstige und effiziente Möglichkeit geschaffen den Magneten in eine Hülse einzubringen, ohne dass die Hülse stark erhitzt und abgekühlt werden muss. Bei der Beaufschlagung mit hohen Temperaturen wird der Magnet entmagnetisiert und verliert dadurch seine magnetischen Eigenschaften. Erfindungsgemäß wird der Magnet keinen hohen Temperaturen ausgesetzt und behält daher seine magnetischen Eigenschaften beim Einbringen in die Hülse. Ferner wird das Hülsenmaterial bei Beaufschlagung mit hohen Temperaturen spröde und es kann bei hohen Drehzahlen früher reißen als die erfindungsgemäße Hülse. Besonders vorteilhaft ist ferner, dass die Einbringtiefe des Magneten in die Hülse beliebig tief gewählt werden kann, da die Hülse auf ganzer Länge aufgeweitet wird. Dadurch ist es möglich eine im Vergleich zur Länge des Rotors lange Hülse zu verwenden, welche zusätzlich Lageraufnahmen an den beiden Enden aufweist. Dadurch sind weniger Bauteile zur Herstellung des Rotors notwendig und der Rotor kann besonders kostengünstig hergestellt werden.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Hydraulikvorrichtung zwei getrennte an die Öffnungen der Hülse angrenzende Druckkammern auf und der Druck in der den Magneten zu Beginn des Verfahrens beinhaltenden ersten Druckkammer wird derart erhöht, dass er höher ist als der Druck in der zweiten Druckkammer und dass sich der Magnet in beziehungsweise innerhalb der Hülse in Richtung der zweiten Druckkammer bewegt. Durch Erzeugen dieser Druckdifferenz wird die Bewegung des Magneten in bzw. innerhalb der Hülse gezielt beeinflusst und es kann besonders gut gesteuert werden, wie weit der Magnet in die Hülse eindringt.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bewegt sich der Magnet nach Druckerhöhung innerhalb der Hülse durch die Hydraulikvorrichtung, bei senkrecht angeordneter Hülse, von einer Ausgangsposition entlang seiner Schwerkraft nach unten in eine finale Position. So kann der Magnet besonders effizient und ohne zusätzliche Kosten für weitere Vorrichtungen in die Hülse eingebracht werden, da er sich von der eigenen Schwerkraft angetrieben in bzw. innerhalb der Hülse bewegt.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird während der Druckbeaufschlagung der Hülse durch die Hydraulikvorrichtung der Magnet mittels eines Vorschubelements in die Hülse geschoben. Dadurch kann ein besonders effizientes und exaktes Einbringen des Magneten in die Hülse gewährleistet werden.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Hülse vor der Druckbeaufschlagung durch die Hydraulikvorrichtung in eine Schutzummantelung eingebracht, so dass ein übermäßiges radiales Aufweiten, insbesondere ein Aufplatzen der Hülse vermieden wird. In Abhängigkeit des Elastizitätsmoduls, welches den Zusammenhang zwischen Spannung und Dehnung eines festen Körpers kennzeichnet, bzw. in Abhängigkeit der Fertigungsqualität der Hülsen ist es möglich, dass sich die Innendruchmesser der Hülsen bei Druckbeaufschlagung durch die Hydraulikvorrichtung unterschiedlich vergrößern. Wird der Innenradius der Hülse zu weit vergrößert, so ist der Ausdehnungsvorgang nicht mehr reversibel, sondern irreversibel und der Magnet kann nicht in der Hülse fixiert werden. Um einen definierten maximalen Außendurchmesser der Hülse unterhalb der irreversiblen Verformung durch Aufdehnen zu erhalten, wird die Hülse in die Schutzummantelung eingebracht. So kann sichergestellt werden, dass keine Hülse beim Aufweiten schaden nimmt und eine besonders effiziente Fertigung gewährleistet wird.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung wird die Bewegung des Magneten innerhalb der Hülse durch einen Anschlag beendet. Dabei sichert der Anschlag eine konstante Endposition des Magneten in der Hülse.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ist der Anschlag mit der Hydraulikvorrichtung fest verbunden. So kann der Anschlag bei jeder Hülse wieder verwendet werden und der Magnet wird in jede Hülse gleich tief eingebracht.
  • Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Herstellen eines Rotors für einen Elektromotor, wobei der Rotor eine zylinderförmige, beidseitig geöffnete Hülse und einen Magneten aufweist, beansprucht. Die Vorrichtung ist derart ausgestaltet, dass der Magnet, nach einer den Innendurchmesser der Hülse vergrößernden Druckbeaufschlagung mit einer Hydraulikvorrichtung, in die Hülse eingebracht wird. Anschließend wird der Magnet in der Hülse, nach Reduzierung des Drucks innerhalb der Hydraulikvorrichtung und damit einhergehender radialer Reduzierung des Innendurchmessers der Hülse, fixiert. Dadurch wird eine einfache und effiziente Möglichkeit geschaffen den Magneten in eine Hülse einzubringen, ohne dass die Hülse stark erhitzt und abgekühlt werden muss. Bei der Beaufschlagung mit hohen Temperaturen wird der Magnet entmagnetisiert und verliert dadurch seine magnetischen Eigenschaften. Erfindungsgemäß wird der Magnet keinen hohen Temperaturen ausgesetzt und behält daher seine magnetischen Eigenschaften beim Einbringen in die Hülse. Ferner wird das Hülsenmaterial bei Beaufschlagung mit hohen Temperaturen spröde und es kann bei hohen Drehzahlen früher reißen als die erfindungsgemäße Hülse. Besonders vorteilhaft ist ferner, dass die Einbringtiefe des Magneten in die Hülse beliebig tief gewählt werden kann, da die Hülse auf ganzer Länge aufgeweitet wird. Dadurch ist es möglich eine im Vergleich zur Länge des Rotors lange Hülse zu verwenden, welche zusätzlich Lageraufnahmen an den beiden Enden aufweist. Dadurch sind weniger Bauteile zur Herstellung des Rotors notwendig und der Rotor kann besonders kostengünstig hergestellt werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung weist die Hydraulikvorrichtung zwei an die Öffnungen der Hülse angrenzende Druckkammern auf, wobei in diese unterschiedliche Druckniveaus vorherrschen. Durch schaffen dieser Druckdifferenz wird die Bewegung des Magneten in bzw. innerhalb der Hülse gezielt beeinflusst und es kann besonders gut gesteuert werden, wie weit der Magnet in die Hülse eindringt, wobei sich der Magnet vom höheren Druckniveau zum niedrigeren bewegt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung weist die Hydraulikvorrichtung ein zum Vorschieben des Magneten ausgebildetes Vorschubelement auf. Dieses Element ist dazu ausgebildet, dass es den Magneten eine definierte Strecke in die Hülse einführt. So kann sichergestellt werden, dass der Magnet stets an gleicher Stelle in bzw. innerhalb der Hülse positioniert wird und dass die hergestellten Rotoren gleiche Eigenschaften aufweisen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung weist die Vorrichtung eine Schutzummantelung für die Hülse auf, welche ein übermäßiges radiales Aufweiten der Hülse, insbesondere ein Aufplatzen verhindert. In Abhängigkeit des Elastizitätsmoduls, welches den Zusammenhang zwischen Spannung und Dehnung eines festen Körpers kennzeichnet, bzw. in Abhängigkeit der Fertigungsqualität der Hülsen ist es möglich, dass sich die Innendruchmesser der Hülsen bei Druckbeaufschlagung durch die Hydraulikvorrichtung unterschiedlich vergrößern. Wird der Innenradius der Hülse zu weit vergrößert, so ist der Ausdehnungsvorgang nicht mehr reversibel, sondern irreversibel und der Magnet kann nicht in der Hülse fixiert werden. Um einen definierten maximalen Außendurchmesser der Hülse unterhalb der irreversiblen Verformung durch Aufdehnen zu erhalten, wird die Hülse in die Schutzummantelung eingebracht. So kann ein gleich bleibendes Aufweiten der Innenradien der Hülsen gesichert werden und eine besonders effiziente Fertigung gewährleistet werden.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung weist die Vorrichtung einen Anschlag auf, der die Endlage des Magneten in der Hülse definiert. Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, dass der Magnet stets bis zu einer definierten Lage in die Hülse eingebracht werden kann und somit eine hohe Fertigungsqualität erreicht werden kann.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ist der Anschlag mit der Hydraulikvorrichtung fest verbunden. Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass der Anschlag zeitgleich mit der Hydraulikvorrichtung in die Hülse eingeführt wird und nach dem Fixieren des Magneten zeitgleich mit der Hydraulikvorrichtung entfernt wird. Dadurch kann besonders effizient gefertigt werden.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ist der Anschlag als Teil der Innenwandung der Hülse ausgebildet. So ist es möglich besonders effizient einen definierten Anschlag in der Hülse zu schaffen. Indem Hülsen mit unterschiedlich tiefen Anschlägen verwendet werden, ist es möglich unterschiedliche Einbringtiefen des Magneten besonders einfach zu realisieren.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung verbindet ein Dichtelement die Hydraulikvorrichtung und eine Öffnung der Hülse. Dadurch wird besonders gut gewährleistet, dass keine Hydraulikflüssigkeit während des Vergrößerns des Innendurchmessers der Hülse austritt.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ist das Dichtelement an der Stirnseite angeordnet. Dadurch kann das Dichtelement besonders schnell mit der Hülse verbunden werden.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ist das Dichtelement radial außerhalb von der Hülse angeordnet, wobei im Bereich des Dichtelements der Innendurchmesser der Hülse größer ausgeführt ist als in einem mittleren Bereich der Hülse. Dies ist insofern vorteilhaft, dass der Magnet im sich nur geringfügig aufweitenden Teil der Dichtung gut in die Hülse eingebracht werden kann. Insbesondere kann der Magnet durch diese Erweiterung bereits von der Hülse aufgenommen werden, ohne dass die Hülse hydraulisch aufgeweitet werden muss. Dadurch kann eine besonders gute Dichtung zwischen Hydraulikvorrichtung und Hülse sichergestellt werden.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung sind die hergestellten Rotoren bevorzugt in hochdrehenden Maschinen eingesetzt. Diese hochdrehenden Maschinen befinden sich beispielsweise in elektrischen Turboladermotoren, wie sie bei der Aufladung von Kraftfahrzeugen verwendet werden.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung werden die hergestellten Rotoren bevorzugt in hochdrehenden Maschinen eingesetzt. Der Rotor ist dabei im Vergleich zum eingebrachten Magnetkern lang. Dadurch ist es besonders vorteilhaft möglich den Rotor auch gleichzeitig als Lagerstelle zu verwenden. Dadurch können besonders vorteilhaft präzise und damit teuer zu fertigende hochdrehende Bauteile gespart werden. Der Rotor ist ferner so ausgeführt, dass er luftgelagert werden kann.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung.
  • Dabei zeigen:
  • 1 einen Schnitt durch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Rotors für einen Elektromotor gemäß einer ersten Ausführungsform,
  • 2 einen Schnitt durch eine Vorrichtung gemäß 1 mit eingebrachtem Magneten,
  • 3 einen Schnitt durch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Rotors für einen Elektromotor gemäß einer zweiten Ausführungsform,
  • 4 einen Schnitt durch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Rotors für einen Elektromotor gemäß einer dritten Ausführungsform,
  • 5 einen Schnitt durch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Rotors für einen Elektromotor gemäß 4 mit eingebrachtem Magneten,
  • 6 einen Schnitt durch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Rotors für einen Elektromotor gemäß einer vierten Ausführungsform, und
  • 7 einen Schnitt durch eine elektrische Maschine mit einem eingebauten erfindungsgemäßen Rotor.
  • Die in der 1 gezeigte Vorrichtung zur Herstellung eines Rotors für einen Elektromotor weist eine Hydraulikvorrichtung 1, 2 und eine Hülse 5 des Rotors auf. Die Hydraulikvorrichtung 1, 2 weist eine erste Druckkammer 1 und ein zweite Druckkammer 2 auf.
  • Die Hülse 5 ist zylinderförmig ausgebildet und im Inneren hohl. Sie verfügt über eine obere und eine untere Öffnung an den Stirnseiten. Die Hülse 5 wird bevorzugt aus einem dehn- bzw. streckbaren Material gefertigt. Insbesondere ist eine Hülse 5 aus einem dehnbaren Kohlenfaserstoff möglich.
  • Die Hydraulikvorrichtung 1, 2 verwendet als Fluidstoff bevorzugt Öl oder Wasser. Andere Fluidstoffe oder auch eine Ausführung der Hydraulikvorrichtung als Pneumatikvorrichtung sind möglich. Die Hydraulikvorrichtung 1, 2 beaufschlagt die Hülse 5 mit Druck, so dass sich der Innendurchmesser der Hülse 5 radial aufweitet, insbesondere soweit radial aufweitet, dass es möglich ist den Magneten 5 in axialer Richtung der Hülse 5 durch die Hülse 5 zu bewegen. Dazu muss der Innendurchmesser der Hülse 5 mindestens größer sein als der Außendurchmesser des Magneten 6.
  • Die Hydraulikvorrichtung 1, 2 ist über ein Dichtelement 3, 4 mit der Hülse 5 verbunden, wobei das Dichtelement 3, 4 ein erstes Dichtelement 3 zum Abdichten der ersten Druckkammer 1 und ein zweites Dichtelement 4 zum Abdichten des zweiten Druckkammer 2 aufweist. Die Dichtelemente 3, 4 sind in dieser Ausführungsform an der Stirnseite der Hülse 5 angeordnet.
  • Eine der beiden Druckkammern der Hydraulikvorrichtung 1, 2, insbesondere die erste Druckkammer 1 weist im Inneren einen Magneten 6 auf, wobei der Magnet 6 als Rotormagnet ausgebildet ist und der Magnet 6 einen Nordpol in einer ersten, radial auswärts gerichteten Richtung aufweist und einen Südpol in einer zweiten, entgegengesetzt zur ersten radial auswärts gerichteten Richtung aufweist.
  • Der Magnet 6 ist bevorzugt zylinderförmig ausgebildet, so dass er in der Lage ist innerhalb der Hülse eine hohe Raumdichte einzunehmen. Der Magnet 6 ist bevorzugt als ein Seltenerdmagnet aus beispielsweise Samarium-Cobalt oder Neodym-Eisen-Bor ausgebildet. Der Außendurchmesser des Magneten 6 ist größer als der Innendurchmesser der Hülse 5. Magnetwerkstoffe sind oftmals sehr spröde. In Rotoren werden sie hohen Rotationsgeschwindigkeiten und damit hohen Fliehkräften ausgesetzt. Um eine Zerstörung des Magneten 6 zu vermeiden ist es notwendig, den Magneten in der Hülse 5 des Rotors zu fixieren.
  • Nach der Beaufschlagung der Hülse 5 mit Druck durch die Hydraulikvorrichtung 1, 2 vergrößert sich der Innendurchmesser der Hülse 5 und der Magnet 6 kann in die Hülse 5 eingebracht werden. Insbesondere ist es möglich, dass sich der Magnet 6, bei senkrecht sehender Hülse 5, dabei entlang seiner Schwerkraft nach unten in die Hülse 5 bewegt. Alternativ könnte der Magnet sich infolge einer Druckdifferenz zwischen dem Druck in der ersten Druckkammer 1 und in der zweiten Druckkammer 2 in Richtung der den geringeren Druck aufweisenden Druckkammer bewegen. Alternativ könnte der Magnet 6 von einem weiteren Magnetfeld innerhalb der Hülse 5 bewegt werden.
  • In der den Magneten nicht beinhaltenden Druckkammer 2 ist ein Anschlag 7 ausgebildet, welcher die Endposition des Magneten 6 beim Einführen in die Hülse 5 definiert. Nach dem Fixieren des Magneten 6 in der Hülse 5 wird der Anschlag 7 entfernt. Alternativ kann der Anschlag 7 auch eine Zugfunktion aufweisen, wobei der Magnet 6 bis zu einer definierten Position in die Hülse 5 gezogen wird. Anschließend wirkt das Zugelement als Anschlag 7 und es wird vom Magneten 6 gelöst. Alternativ kann der Anschlag innerhalb der Hülse 5 als radiale Auswölbung ausgebildet sein. Alternativ zum Anschlag 7 könnte die Bewegung des Magneten 6 innerhalb der Hülse 5 durch Reduzierung des Drucks in der Hülse 5, wodurch sich der Innendurchmesser der Hülse 5 verkleinert, beendet werden.
  • 2 zeigt die erste Ausführungsform nach Abschluss des Verfahrens. Sie zeigt den in die Hülse 5 einbrachten Magneten 6 in seiner Endlage. Es ist ebenfalls möglich dass der Magnet 6 nur teilweise in die Hülse eingeführt wird.
  • 3 zeigt, dass anstelle des Anschlages 7 ein Vorschubelement 8 in der den Magneten 6 beinhaltenden ersten Druckkammer 1 ausgebildet sein kann, welches den Magneten 6 nach Beaufschlagung der Hülse 5 mit Druck in die radial aufgeweitete Hülse 5 einführt. Das Vorschubelement 8 kann beispielsweise als Teleskopstange ausgeführt sein. Alternativ kann eine Kombination aus Vorschubelement 8 und Anschlag 7 ausgebildet sein, wobei das Vorschubelement 8 den Magneten 6 bis zum Anschlag 7 in die Hülse einführt.
  • Um ein übermäßiges radiales Vergrößern, insbesondere ein Aufplatzen der Hülse 5 zu vermeiden, wird die Hülse vor der Beaufschlagung mit Druck durch die Hydraulikvorrichtung 1, 2 in eine Schutzhülse 9 eingeführt. Aufgabe der Schutzhülse 9 ist es den Außendurchmesser und damit den Innendurchmesser der Hülse 5 zu begrenzen. Der Innenradius der Schutzhülse 9 entspricht einem geringeren Radius als dem maximal zulässigen Außenradius der Hülse 5 unterhalb der Streckgrenze bzw. unterhalb der irreversiblen Verformung. So kann sichergestellt werden, dass der Magnet 6 nach Reduzierung des Drucks der Hydraulikvorrichtung 1, 2 in der Hülse 5 fixiert wird.
  • 4 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Gleiche Elemente sind aus Gründen der Übersichtlichkeit mit denselben Bezugszeichen der Ausführungsformen der 1 und 3 bezeichnet. Die Vorrichtung weist analog zu 1 eine Hülse 5, eine Hydraulikvorrichtung 1, 2, einen Magneten 6 in der Hydraulikvorrichtung 1 und einen Anschlag 7 auf. Anders als in der ersten Ausführungsform sind die Dichtelemente 3, 4 radial außerhalb von der Hülse 5 zwischen Hydraulikvorrichtung 1, 2 und Hülse 5 angeordnet.
  • 5 zeigt den Magneten 6 in fixierter Position innerhalb der Hülse 5.
  • 6 zeigt eine alternative vierte Ausführungsform, bei der in einem äußeren Bereich 13 der Hülse 5 der Innendurchmesser der Hülse 5 etwas größer als der Außendurchmesser des Magneten 6 ausgeführt ist. Im weiteren Verlauf beziehungsweise im mittleren Bereich der Hülse 5 ist der Innendurchmesser der Hülse 5 etwas kleiner als der Außendurchmesser des Magneten 6 ausgeführt.
  • 7 zeigt einen erfindungsgemäßen Rotor in einer elektrischen Maschine, insbesondere in einer hochdrehenden elektrischen Maschine wie sie beispielsweise in elektrischen Turboladern in Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommt.
  • Die Hülse 5 ist länger als der Magnet 6 ausgeführt, so dass an ihren überstehenden Enden Luftlageraufnahmen ausgebildet sind. Die Hülse 5 ist über zwei Luftlager 10 und 11 radial und über ein drittes Luftlager 12 axial gelagert.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 69831934 T2 [0002]

Claims (19)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Rotors für einen Elektromotor, wobei der Rotor eine zylinderförmige, beidseitig geöffnete Hülse (5) und einen Magneten (6) aufweist, mit folgenden Verfahrensschritten: – die Hülse (5) wird durch eine Hydraulikvorrichtung (1, 2) derart mit Druck beaufschlagt, dass der Innendurchmesser der Hülse (5) sich radial vergrößert, – der Magnet (6) wird in die Hülse (5) eingebracht und – der Druck innerhalb der Hydraulikvorrichtung (1, 2) wird reduziert, so dass sich der Innendurchmesser der Hülse (5) radial verringert und der Magnet (6) durch die Hülse (5) fixiert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikvorrichtung (1, 2) zwei getrennte an die Öffnungen der Hülse (5) angrenzende Druckkammern aufweist und der Druck in der den Magneten (6) zu Beginn des Verfahrens beinhaltenden ersten Druckkammer (1) derart erhöht wird, dass er höher ist als der Druck in der zweiten Druckkammer (2) und dass sich der Magnet (6) in beziehungsweise innerhalb der Hülse (5) in Richtung der zweiten Druckkammer bewegt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (6) nach Druckerhöhung innerhalb der Hülse (5) durch die Hydraulikvorrichtung (1, 2), bei senkrecht angeordneter Hülse (5), sich von einer Ausgangsposition entlang seiner Schwerkraft nach unten in eine finale Position bewegt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während der Druckbeaufschlagung der Hülse (5) durch die Hydraulikvorrichtung (1, 2) der Magnet (6) mittels eines Vorschubelements (8) in die Hülse (5) geschoben wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (5) vor der Druckbeaufschlagung durch die Hydraulikvorrichtung (1, 2) in eine Schutzummantelung (9) eingebracht wird, so dass ein übermäßiges radiales Aufweiten, insbesondere ein Aufplatzen der Hülse (5) vermieden wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Magneten (6) in beziehungsweise innerhalb der Hülse (5) durch einen Anschlag (7) beendet wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (7) mit der Hydraulikvorrichtung (1, 2) fest verbunden ist.
  8. Vorrichtung zum Herstellen eines Rotors für einen Elektromotor, wobei der Rotor eine zylinderförmige, beidseitig geöffnete Hülse (5) und einen Magneten (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung derart ausgestaltet ist, dass der Magnet (6), nach einer den Innendurchmesser der Hülse (5) vergrößernden Druckbeaufschlagung mittels einer Hydraulikvorrichtung (1, 2), in die Hülse (5) eingebracht wird und in der Hülse (5), nach Reduzierung des Drucks innerhalb der Hydraulikvorrichtung (1, 2) und damit einhergehender radialer Reduzierung des Innendurchmessers der Hülse (5), fixiert wird.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikvorrichtung (1, 2) zwei an die Öffnungen der Hülse (5) angrenzende Druckkammern (1, 2) aufweist, wobei in diesen unterschiedliche Druckniveaus vorherrschen.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikvorrichtung (1, 2) ein zum Vorschieben des Magneten (6) ausgebildetes Vorschubelements (8) aufweist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Schutzummantelung (9) für die Hülse (5) aufweist, welche ein übermäßiges radiales Aufweiten der Hülse (5), insbesondere ein Aufplatzen verhindert.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Anschlag (7) aufweist, der die Endlage des Magneten innerhalb der Hülse (5) definiert.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (7) mit der Hydraulikvorrichtung (1, 2) fest verbunden ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (7) als Teil der Innenwandung der Hülse (5) ausgebildet ist.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtelement (3, 4) die Hydraulikvorrichtung (1, 2) und eine Öffnung der Hülse (5) verbindet.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (3, 4) an der Stirnseite der Hülse (5) angeordnet ist.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass dass das Dichtelement (3, 4) radial außerhalb von der Hülse (5) angeordnet ist, wobei im Bereich des Dichtelements (3, 4) der Innendurchmesser der Hülse (5) größer ausgeführt ist als in einem mittleren Bereich der Hülse (5).
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Herstellung von Rotoren in hochdrehenden Maschinen geeignet ist.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zur Herstellung von Rotoren für hochdrehende Maschinen angewandt wird.
DE200810039912 2008-08-27 2008-08-27 Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines Rotors Withdrawn DE102008039912A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810039912 DE102008039912A1 (de) 2008-08-27 2008-08-27 Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines Rotors
PCT/EP2009/005733 WO2010025804A2 (de) 2008-08-27 2009-08-07 Vorrichtung und verfahren zum herstellen eines rotors

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810039912 DE102008039912A1 (de) 2008-08-27 2008-08-27 Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines Rotors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102008039912A1 true DE102008039912A1 (de) 2010-03-04

Family

ID=41605767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200810039912 Withdrawn DE102008039912A1 (de) 2008-08-27 2008-08-27 Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines Rotors

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102008039912A1 (de)
WO (1) WO2010025804A2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2677133A1 (de) * 2012-06-22 2013-12-25 Skf Magnetic Mechatronics Turbolader mit eingebetteter elektrischer Maschine mit Gleichstrom-Magnetspule
EP3113339A1 (de) * 2015-06-26 2017-01-04 Robert Bosch Gmbh Herstellungsverfahren für einen rotor und entsprechender rotor

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69831934T2 (de) 1997-01-29 2006-07-27 Turbocor Inc., Dorval Verbesserungen bei hochgeschwindigkeits - rotorwellen

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4617726A (en) * 1984-12-06 1986-10-21 The Garrett Corporation Maximum stiffness permanent magnet rotor and construction method
AUPO478297A0 (en) * 1997-01-24 1997-02-20 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Improvements in high speed electric motors
JPH11275823A (ja) * 1998-03-24 1999-10-08 Meidensha Corp 補強環はめ込み方法及び装置並びにテーパ治具
GB2388479B (en) * 2002-04-26 2007-01-03 Bowman Power Systems Ltd Rotors for electromagnetic machines

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69831934T2 (de) 1997-01-29 2006-07-27 Turbocor Inc., Dorval Verbesserungen bei hochgeschwindigkeits - rotorwellen

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2677133A1 (de) * 2012-06-22 2013-12-25 Skf Magnetic Mechatronics Turbolader mit eingebetteter elektrischer Maschine mit Gleichstrom-Magnetspule
US9133848B2 (en) 2012-06-22 2015-09-15 Skf Magnetic Mechatronics Turbocharger embedding an electrical machine with a DC coil
CN103872846B (zh) * 2012-06-22 2016-12-28 Skf磁性机械技术公司 包含具有直流线圈的电力机械的涡轮增压器
EP3113339A1 (de) * 2015-06-26 2017-01-04 Robert Bosch Gmbh Herstellungsverfahren für einen rotor und entsprechender rotor

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010025804A2 (de) 2010-03-11
WO2010025804A3 (de) 2010-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008028337B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Hohlwelle mit mindestens einem integralen Flansch aus Faserverbundwerkstoff
WO2009039967A1 (de) Spaltrohr eines antriebsmotors für ein pumpenaggregat
EP2355279B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur verwendung bei der montage eines elastischen dichtungselements auf einem elektrischen Leiter
DE102013005649A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines ein Lasteinleitungselement aufweisendes Faserverbundbauteil
WO2014202061A1 (de) Elektromagnetische schaltvorrichtung
DE102017220424B4 (de) Werkzeug und Verfahren zur Anordnung eines Stators in ein Gehäuse
DE102008039912A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines Rotors
EP1678806A1 (de) Permanentmagnetischer rotor einer elektrischen maschine für hohe temperaturbeständigkeit
DE102010002999A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Gussstücks mit einem Hohlraum
EP3113339B1 (de) Herstellungsverfahren für einen rotor und entsprechender rotor
DE102012220652A1 (de) Nockenwelle
DE202015104906U1 (de) Vorrichtung zur Herstellung eines doppelwandigen Rohres
DE102015104334A1 (de) Vorrichtung zur Herstellung eines doppelwandigen Rohres
EP1256160B1 (de) Anker für eine elektrische maschine sowie verfahren zu dessen herstellung
DE102021204081B4 (de) Drehanodenlageranordnung und Drehanode für eine Röntgenröhre sowie Verfahren zur Montage einer Drehanodenlageranordnung
DE102008045380A1 (de) Kunststoffummanteltes Lager und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102018214443B4 (de) Verfahren zur Kapselung einer Statorbaugruppe und Statorbaugruppe
DE102012101824A1 (de) Kleinmotor und Lageranordnung
WO2010066327A1 (de) Verfahren zum herstellen einer elektromagnetischen betätigungsvorrichtung, insbesondere zum betätigen von ventilen, sowie nach dem verfahren hergestellte betätigungsvorrichtung
DE102020133550A1 (de) Ring für ein Verbindungselement, Verbindungselement und entsprechendes Herstellungsverfahren
EP3261217B1 (de) Rotorsystem für eine elektrische maschine, elektrische maschine mit dem rotorsystem und herstellungsverfahren für das rotorsystem
EP3623668A1 (de) Pipettierkolben-dichtungsanordnung mit justierbarer anpresskraft eines dichtflächenabschnitts
DE102005062669B4 (de) Verfahren zum Bewickeln eines Teils mit einem Draht
DE102020206880A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Rotors einer elektrischen Maschine
DE102023209221A1 (de) Vorrichtung zur Herstellung eines Spaltrohrs für eine elektrische Maschine

Legal Events

Date Code Title Description
R082 Change of representative
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: DAIMLER AG, DE

Free format text: FORMER OWNERS: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE; FORD GLOBAL TECHNOLOGIES, LLC, DEARBORN, MICH., US

Effective date: 20111107

Owner name: DAIMLER AG, DE

Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, FORD GLOBAL TECHNOLOGIES, LLC, , US

Effective date: 20111107

R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination