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EP1188214A2 - Magnethalterung bzw. verfahren zur befestigung eines magneten auf einem trägerelement - Google Patents

Magnethalterung bzw. verfahren zur befestigung eines magneten auf einem trägerelement

Info

Publication number
EP1188214A2
EP1188214A2 EP01929216A EP01929216A EP1188214A2 EP 1188214 A2 EP1188214 A2 EP 1188214A2 EP 01929216 A EP01929216 A EP 01929216A EP 01929216 A EP01929216 A EP 01929216A EP 1188214 A2 EP1188214 A2 EP 1188214A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
magnet
carrier element
magnetic holder
retaining element
holder according
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Withdrawn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
EP01929216A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Heidrich
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1188214A2 publication Critical patent/EP1188214A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K49/00—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
    • H02K49/02—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the asynchronous induction type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/278—Surface mounted magnets; Inset magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/03—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies having permanent magnets

Definitions

  • the invention is based on a magnetic holder or
  • the retaining element is not in one piece with the carrier ring and must be screwed onto the carrier ring by means of two screws for one magnet each.
  • the magnet holder according to the invention and the methods according to the invention for fastening a magnet on a carrier element with the characteristics and features of claim 1 or claims 12, 13 have the advantage over the above that magnets can be fastened on a carrier element in a simple manner.
  • the measures listed in the dependent claims allow advantageous developments and improvements of the device mentioned in claim 1.
  • the magnet has at least one notch in which the retaining element can engage, because this does not increase the outer radius of the magnet and carrier element.
  • An advantageous embodiment of the carrier element has a disc-shaped cross section.
  • Another advantageous embodiment of the carrier element has an annular cross section.
  • the magnet can advantageously be attached to the carrier element by placing the magnet on the carrier element and then deforming the retaining element in such a way that the magnet is held on the carrier element by positive and non-positive engagement, so that it is simple, quick and inexpensive magnetic fastening method is achieved.
  • Another advantageous way of attaching the magnet to the carrier element is to bend the retaining element by force so that the magnet can be arranged on the carrier element, and then to withdraw the force so that the retaining element then engages the magnet so that a simple, fast and inexpensive magnetic fastening method is achieved.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a magnetic holder designed according to the invention
  • FIG. 2 shows a radial cross section of FIG. 1
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of a magnetic holder designed according to the invention
  • FIG. 1 shows a magnetic holder 1 and FIG. 2 shows a radial cross section of FIG. 1.
  • four magnets 8 are arranged on a carrier element 5 of the magnet holder 1.
  • a magnet 8 is fastened to the carrier element 5 by four retaining elements 14, which are formed in one piece with the carrier element 5 and are plastically or elastically deformable.
  • the retaining elements 14 are, for example, hook-shaped.
  • a magnet 8 has, for example, four notches 16, in which the retaining elements 14 engage in order to fix the magnet 8 on the carrier element 5.
  • the retaining elements 14 already have the shape shown in FIG. 2 and are bent open for the application of the magnets 8. Instead of the magnet 8, other parts, such as a mirror for a light barrier, are attached to the carrier element 5.
  • the carrier element 5 can have a disk-shaped structure in the radial cross section or, as shown in FIGS. 1, 2, can have an annular structure.
  • the carrier element 5 is designed, for example, as in FIG. 1, so that it can be applied to a shaft 20.
  • Cross bars connect an outer ring with an inner ring.
  • the shaft 20 and the carrier element 5 have a center line 21.
  • Such a magnet holder is not only suitable for holding magnets on an outer peripheral surface 18 of the carrier element 5, but also on an inner peripheral surface.
  • Such a magnetic holder 1 is installed in an electric motor, for example, and forms a rotor there, for example.
  • the retaining elements 14 do not, for example, protrude beyond the outer boundary of a magnet 8. This is particularly important if the rotor is to have particularly small air gaps within a stator of an electric motor. in the
  • a recess 23 is provided, in which the magnet 8 is then located.
  • FIG. 3 shows a carrier element 5 without magnets 8.
  • the retaining elements 14 are not bent and form protruding from the peripheral surface 23 and from the center line
  • FIGS. 4 a to c show exemplary embodiments of magnets 8 for a magnet holder 1.
  • the magnets 8 are, for example, ring arc segments with, for example, the same thickness, which, for example, are square in plan view of the area with the notches 16.
  • the surface of the magnet 8 merges continuously into the notch 16 in the exemplary embodiment shown in FIG. 4a.
  • FIG. 4b shows a second exemplary embodiment of such a magnet 8.
  • FIG. 4c shows a magnet which has only one notch 16 on each edge, but which is made wider than a notch 16 as shown in FIG. 4a, b, so that a correspondingly wider retaining element 14 can attack a larger holding surface, which is sufficient great restraint.
  • the carrier element 5 can also be a laminated core, which is formed from individual laminates.
  • a punching tool When making one Sheet metal laminates by means of a punching tool are made of sheet metal laminates without projection 27 and with projection 27.
  • the different sheet metal laminates are stacked and packaged accordingly.
  • the attachment of magnets 8 on the carrier element 5 can be carried out in several ways.
  • the magnets 8 are inserted into the recess 23 and the projections 27 are then pressed into the notches 16 in the magnets 8.
  • the projections 27 are designed in such a way that, after being bent over by a corresponding form stamp in the notch, they bear positively on the surface of the magnet 8 and no longer protrude beyond the surface thereof.
  • Retaining element 14 (length, width, bend) is designed and adapted in such a way that the retaining element 14 and the notch 16 reliably withstand the loads which arise, for example, from rotation.
  • a further procedure for fastening the magnets 8 on the carrier element 5 can be such that the projections 27 have to be bent over (FIG. 2), then the magnet 8 is inserted into the recess 23 and then the force is exerted on the projections 27 Projections come to a positive and non-positive fit in the notch 16 of the magnet 8.
  • magnets for example, are those magnets which have been produced, for example, by hot extrusion, i.e. the notches can be made directly at the
  • Manufacturing process are attached, and do not have to be retrospectively, e.g. can be introduced by grinding.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

Eine Magnethalterung nach dem Stand der Technik ist zweiteilig. Eine erfindungsgemässe Magnethalterung (1) ist einteilig und reduziert so die Anzahl der zu montierenden und vereinfacht das Montageverfahren.

Description

Magnethalterung bzw. Verfahren zur Befestigung eines Magneten auf einem Trägerelement
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Magnethalterung bzw. von
Verfahren zur Befestigung eines Magneten auf einem Trägerelement nach der Gattung des Anspruchs 1 bzw. der Ansprüche 12, 13.
Aus der JP-08336273 A ist schon bekannt, dass Magnete auf einem Trägerring durch ein Rückhalteelement befestigt werden. Das
Rückhalteelement ist jedoch nicht einteilig mit dem Trägerring und muss mittels zwei Schrauben für jeweils einen Magneten an dem Trägerring festgeschraubt werden.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemässe Magnethalterung bzw. die erfindungsgemässen Verfahren zur Befestigung eines Magneten auf einem Trägerelement mit den Kennzeichen und Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. der Ansprüche 12, 13 hat demgegenüber den Vorteil, dass auf einfache Art und Weise Magnete auf einem Trägerelement befestigt werden können. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Massnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 genannten Vorrichtung möglich.
Es ist vorteilhaft, das Rückhalteelement durch einen Vorsprung aus dem Trägerelement auszubilden, weil dadurch ein einfaches und kostengünstiges Rückhalteelement hergestellt werden kann.
Weiterhin vorteilhaft ist es, das Trägerelement aus Blechlaminaten herzustellen, weil dadurch das Rückhalteelement einfach, schnell und kostengünstig aus einem Blech ausgestanzt werden kann.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Magnet zumindest eine Einkerbung hat, in die das Rückhalteelement eingreifen kann, weil dadurch ein äusserer Radius von Magnet und Trägerelement nicht erhöht wird.
Eine vorteilhafte Ausbildung des Trägerelements hat einen scheibenförmigen Querschnitt.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung des Trägerelements hat einen ringförmigen Querschnitt.
Der Magnet kann auf vorteilhafte Weise auf dem Trägerelement befestigt werden, indem der Magnet auf das Trägerelement gelegt wird, und dann das Rückhalteelement so verformt wird, dass der Magnet durch Form- und Kraftschluss auf dem Trägerelement gehalten wird, so dass ein einfaches, schnelles und kostengünstiges Magnetbefestigungsverfahren erzielt wird.
Eine andere vorteilhafte Weise den Magneten auf dem Trägerelement zu befestigen ist es, das Rückhalteelement durch Krafteinwirkung so aufzubiegen, dass der Magnet auf dem Trägerelement angeordnet werden kann, und dann die Krafteinwirkung zurückzunehmen, so dass dann das Rückhalteelement an den Magneten angreift, so dass ein einfaches, schnelles und kostengünstiges Magnetbefestigungsverfahren erzielt wird.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäss ausgebildeten Magnethalterung, Figur 2 einen radialen Querschnitt der Figur 1, Figur 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäss ausgebildeten Magnethalterung, und Figur 4 a bis c Magnete für eine Magnethalterung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Figur 1 zeigt eine Magnethalterung 1 und Figur 2 zeigt einen radialen Querschnitt der Figur 1. Auf einem Trägerelement 5 der Magnethalterung 1 sind beispielsweise vier Magnete 8 angeordnet. Ein Magnet 8 wird in diesem Beispiel durch vier Rückhalteelemente 14 auf dem Trägerelement 5 befestigt, die einteilig mit dem Trägerelement 5 ausgebildet und plastisch oder elastisch verformbar sind. Die Rückhalteelemente 14 sind bspw. hakenförmig ausgebildet.
Ein Magnet 8 hat beispielsweise vier Einkerbungen 16, in die die Rückhalteelemente 14 eingreifen, um den Magnet 8 auf dem Trägerelement 5 zu befestigen.
Die Rückhalteelemente 14 haben schon die in Figur 2 gezeigte Form und werden für das Aufbringen der Magnete 8 aufgebogen. Anstatt des Magneten 8 können auch andere Teile, wie z.B. ein Spiegel für eine Lichtschranke, auf dem Trägerelement 5 befestigt werden.
Das Trägerelement 5 kann im radialen Querschnitt eine scheibenförmige Struktur haben, oder aber, wie in Fig. 1, 2 gezeigt, eine ringförmige Struktur haben. Das Trägerelement 5 ist dabei bspw. wie in Fig.l so ausgebildet, dass es auf eine Welle 20 aufgebracht werden kann.
Querstege verbinden einen äusseren Ring mit einem inneren Ring. Die Welle 20, sowie das Trägerelement 5 haben eine Mittellinie 21. Eine solche Magnethalterung ist nicht nur geeignet, Magnete auf einer äusseren Umfangsfläche 18 des Trägerelements 5 zu halten, sondern auch auf einer innenliegenden Umfangsflache .
Eine solche Magnethalterung 1 wird bspw. in einen Elektromotor eingebaut und bildet dort bspw. einen Rotor. Die Rückhalteelemente 14 ragen bspw. nicht über die äussere Begrenzung eines Magneten 8 hinaus. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn der Rotor besonders kleine Luftspalte innerhalb eines Stators eines Elektromotors aufweisen soll . Im
Auflagebereich des Magneten 8 auf dem Trägerelement 5 ist bspw. eine Vertiefung 23 vorgesehen, in der sich der Magnet 8 dann befindet.
Figur 3 zeigt ein Trägerelement 5 ohne Magneten 8.
Die Rückhalteelemente 14 sind nicht verbogen und bilden von der Umfangsflache 23 hervorstehende und von der Mittellinie
21 wegweisende Vorsprünge 27.
Die Figuren 4 a bis c zeigen Ausführungsbeispiele von Magneten 8 für eine Magnethalterung 1.
Die Magneten 8 sind beispielsweise Ringbogensegmente mit beispielsweise gleicher Dicke, die in Draufsicht auf die Fläche mit den Einkerbungen 16 bspw. viereckig sind. Auf der dann konvex gekrümmten Oberfläche des Magneten 8 entlang der beiden auf der konvex gekrümmten Oberfläche geradlinig verlaufenden Kanten befinden sich bspw. jeweils zwei Einkerbungen 16 (Fig. 4a, b) . Die Oberfläche des Magneten 8 geht in dem in Figur 4a gezeigten Ausführungsbeispiel stetig in die Einkerbung 16 über.
Figur 4b zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines solchen Magneten 8. Im Gegensatz zu Figur 4a ist hier eine entlang der Einkerbung 16 durchgängige Abstufung gegenüber der Oberfläche des Magneten 8 vorhanden. Figur 4c zeigt einen Magneten, der an einer Kante jeweils nur eine Einkerbung 16 hat, die aber breiter ausgeführt ist als eine Einkerbung 16 wie in Figur 4a, b gezeigt, damit an einer grösseren Haltefläche ein entsprechend breiteres Rückhalteelement 14 angreigen kann, das eine genügend grosse Rückhaltekraft aufbringt.
Das Trägerelement 5 kann auch ein Blechpaket sein, das aus einzelnen Blechlaminaten gebildet ist. Beim Herstellen eines Blechlaminats mittels eines Stanzwerkzeuges werden Blechlaminate ohne Vorsprung 27 und mit Vorsprung 27 hergestellt .
Die unterschiedlichen Blechlaminate werden entsprechend gestapelt und paketiert.
Die Befestigung von Magneten 8 auf dem Trägerelement 5 kann auf mehrere Arten durchgeführt werden.
Die Magneten 8 werden in die Vertiefung 23 eingeführt und die Vorsprünge 27 werden dann in die Einkerbungen 16 der Magneten 8 eingedrückt. Die Vorsprünge 27 sind dabei so ausgebildet, dass sie nach dem Umbiegen durch einen entsprechenden Formstempel in der Einkerbung auf der Oberfläche des Magneten 8 formschlüssig anliegen und nicht mehr über dessen Oberfläche hinausragen. Die Einkerbung 16 im Magneten 8 und die Form des
Rückhalteelements 14 (Länge, Breite, Biegung) wird so ausgelegt und angepasst, dass das Rückhalteelement 14 und die Einkerbung 16 im Betrieb die bspw. durch Rotation entstehenden Belastungen sicher aushält . Eine weitere Vorgehensweise zur Befestigung der Magneten 8 auf dem Trägerelement 5 kann so sein, dass die Vorsprünge 27 umgebogen werden müssen (Fig. 2) , dann der Magnet 8 in die Vertiefung 23 eingeführt wird und dann durch Rücknahme der Krafteinwirkung auf die Vorsprünge 27 die Vorsprünge form- und kraftschlüssig in der Einkerbung 16 des Magneten 8 zum Liegen kommen.
Als Magnete kommen bspw. solche Magnete in Frage, die beispielsweise durch Heissfliesspressen hergestellt worden sind, d.h. die Einkerbungen können direkt beim
Herstellprozess angebracht werden, und müssen nicht erst nachträglich, z.B. durch Schleifen eingebracht werden.

Claims

Ansprüche
1. Magnethalterung (1) für zumindest einen Magneten (8) bestehend aus einem Trägerelement (5) und zumindest einem Rückhalteelement (14) ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Rückhalteelement (14) mit dem Trägerelement (5) einteilig ist.
2. Magnethalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
das Rückhalteelement (14) durch einen zumindest teilweise radialen Vorsprung (27) aus dem Trägerelement (5) gebildet ist.
3. Magnethalterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
das Trägerelement (5) aus zumindest einem Blechlaminat (31) besteht .
4. Magnethalterung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
das Rückhalteelement (14) durch zumindest ein Blechlaminat (31) gebildet ist.
5. Magnethalterung nach einem oder mehrerem der Ansprüche 1,2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass
das Rückhalteelement (14) in zumindest eine vorhandene Einkerbung (16) des Magneten (8) eingreift.
6. Magnethalterung nach einem oder mehrerem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Trägerelement (5) eine scheibenförmige Struktur hat.
7. Magnethalterung nach einem oder mehrerem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (5) eine ringförmige Struktur hat.
8. Magnethalterung nach einem oder mehrerem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Magnet (8) Einkerbungen (16) hat, in die das Rückhalteelement (14) eingreift.
9. Magnethalterung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
die Einkerbungen (16) im Magnet (8) während der Herstellung des Magnets (8) durch ein Heissfliesspressverfahren hergestellt sind.
10. Magnethalterung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass
die Einkerbungen (16) des Magnets (8) nach der Herstellung des Magnets (8) eingeschliffen sind.
11. Magnethalterung nach einem oder mehrerem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnethalterung (1) in einen elektrischen Motor eingebaut ist.
12. Verfahren zur Befestigung wenigstens eines Magneten (8) auf einem Trägerelement (5) durch wenigstens ein Rückhalteelement
(14) , insbesondere eines Magneten (8) mit einem Rückhalteelement (14) nach einem oder mehrerem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Magnet (8) auf das Trägerelement (5) aufgelegt wird, und dann das am Trägerelement (5) einteilig ausgebildete wenigstens eine Rückhalteelement (14) so verformt wird, dass es an dem Magnet (8) angreift und der Magnet (8) durch Form- und Kraftschluss auf dem Trägerelement (5) gehalten wird.
13. Verfahren zur Befestigung wenigstens eines Magneten (8) auf einem Trägerelement (5) durch wenigstens ein Rückhalteelement (14) , insbesondere eines Magneten (8) mit einem Rückhalteelement (14), nach einem oder mehrerem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass das am Trägerelement (5) einteilig ausgebildete wenigstens eine
Rückhalteelement (14) durch Krafteinwirkung so aufgebogen wird, dass der Magnet (8) auf dem Trägerelement (5) angeordnet werden kann, und dann die Krafteinwirkung zurückgenommen wird, so dass dann das Rückhalteelement (14) an den Magneten (8) angreift.
EP01929216A 2000-02-26 2001-02-23 Magnethalterung bzw. verfahren zur befestigung eines magneten auf einem trägerelement Withdrawn EP1188214A2 (de)

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DE10009151A DE10009151C2 (de) 2000-02-26 2000-02-26 Magnethalterung bzw. Verfahren zur Halterung eines Magneten auf einem Trägerelement
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EP (1) EP1188214A2 (de)
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KR (1) KR20020005009A (de)
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