Formteil zur Vorfixierung eines Dauermagneten in einem Rotor oder Stator, Fixierung des Dauermagneten mittels eines aushärtbaren Mediums, und thermischer Schutz des Dauermagneten während der Fixierung

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Formteil für einen Rotor oder Stator einer elektrischen Maschine, welches sich konzentrisch um eine Achse erstreckt und eine Stirnplatte aufweist, sowie zumindest einen Haltestrang, der an der Stirnplatte angeordnet ist. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin einen Rotor oder Stator für eine elektrische Maschine mit dem Formteil. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin einen Rotor oder Stator für eine elektrische Maschine, der einen Dauermagneten umfasst, welcher in einer Aussparung angeordnet ist, wobei am Dauermagneten ein Haltemittel angeordnet ist, welches einen Haltestrang sowie eine Stirnplatte aufweist. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin Verfahren zum Befestigen eines Dauermagneten in einem solchen Rotor oder Stator.

Elektrische Maschinen sind beispielsweise Elektromotoren, Starter, Generatoren oder Hilfsantriebe, beispielsweise Versteilantriebe für Kraftfahrzeuge. Bei solchen elektrischen Maschinen ist es bekannt, den Rotor oder den Stator zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes mit Dauermagneten auszustatten. Die Befestigung von Dauermagneten in solchen dauermagneterregten elektrischen Maschinen ist abhängig von der geo- metrischen Form der Dauermagnete und der Anordnung der Dauermagneten im beziehungsweise am Rotor oder Stator.

Bei speichenförmig angeordneten Dauermagneten ist es beispielsweise bekannt, am Grundkörper des Rotors oder Stators Klemmnasen vorzusehen, mit denen die Dauermagnete in ihrer Aussparung radial verklemmt werden. Die Klemmung ist zumeist so vorgesehen, dass die Dauermagnete dadurch gleichzeitig axial fixiert werden und daher nicht entlang der Achse verschiebbar sind. Die Dauermagnete werden dabei in ihre Aussparung gepresst und punktuell sehr stark belastet, was sowohl während der Montage als auch unter Betriebsbedingungen der elektrischen Maschine zu Spannungsspitzen und zu einer Beschädigung, insbesondere einem Magnetbruch oder einem Verkratzen der Magnetoberfläche und/oder seiner Beschichtung, führen kann. Eine beschädigte Beschich- tung kann die Dauermagnete nicht mehr vor Korrosion schützen und/oder die Beschädigungen führen zu einem ungleichmäßigen Magnetfeldverlauf und einem erhöhten Streufluss, so dass die Rastmomente und die Mo- mentenwelligkeit der elektrischen Maschine erhöht sind.

Zudem kann eine hohe, insbesondere punktuelle, Belastung der Dauermagnete zu Absplitterungen und Magnetbruch führen. Die Absplitterungen und Bruchstücke können sich vom Dauermagneten lösen und aus der Aussparung herausfallen, und dann nicht nur das Betriebsverhalten der elektrischen Maschine beeinträchtigen, sondern zu einer Beschädigung oder sogar Zerstörung der elektrischen Maschine führen.

Auch eine ebenfalls bekannte Befestigung mittels eines Federelementes führt zu solchen hohen mechanischen Belastungen.

Die Druckschrift DE 10 2010 039 334.7 offenbart einen Rotor oder Stator für eine elektrische Maschine, der zur Fixierung des Dauermagneten in seiner Aussparung ein separates elastisches Fixierungsmittel aufweist, welches nach dem Anordnen des Dauermagneten in die Aussparung eingefügt wird. Durch seine Elastizität weist das Fixierungsmittel ein definiertes Federverhalten und/oder mechanisches Klemmverhalten auf. Dadurch ist es nach einem Verspannen des Dauermagneten immer noch ausreichend elastisch, um Bauteiltoleranzen und das Temperaturverhalten des Dauermagneten über die Bandbreite der auftretenden Temperaturen auszugleichen. Das Fixierungsmittel ist aus einem Metall oder einem Kunststoff gefertigt.

Es ist außerdem bekannt, den Dauermagneten in seiner Aussparung zu verkleben. Bei diesen Klebeverfahren ist aber unbekannt, ob nach dem Fügen des Dauermagneten in die Aussparung noch genügend Klebstoff zwischen dem Dauermagneten und dem Grundkörper des Rotors oder Stators angeordnet ist. Zudem können auch nicht alle Oberflächenbe- schichtungen, mit denen die Dauermagnete beispielsweise zum Schutz vor Korrosion beschichtet werden, verklebt werden.

Die Druckschrift EP 1 921 734 A1 offenbart ein Verfahren zum Fixieren der Dauermagnete im Rotor, bei dem diese kraftlos in eine Aussparung des Rotors gefügt und durch Einfüllen eines Kunststoffs fixiert werden, um die Beschädigungsgefahr zu reduzieren. Bei diesem Verfahren ist es aber möglich, dass die Dauermagnete aufgrund der thermischen Belastung während des Einfüllens des Kunststoffs entmagnetisiert werden und daher Flussverluste entstehen.

Offenbarung der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektrische Maschine so- wie ein Verfahren zur Herstellung der elektrischen Maschine zu schaffen, bei der die Gefahr der Beeinträchtigung des Betriebsverhaltens, oder so- gar der Beschädigung oder Zerstörung der elektrischen Maschine durch Magnetbruchstücke und Absplitterungen reduziert ist, bei der die Entmag- netisierungsgefahr für die Dauermagnete möglichst gering ist, und die eine möglichst geringe Momentenwelligkeit und/oder kleine Rastmoment aufweist, wobei die elektrische Maschine außerdem kostengünstig herstellbar und leicht montierbar ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein sicheres Klebeverfahren zum Kleben von Dauermagneten in eine Aussparung eines Rotors oder Stators einer elektrischen Maschine zu schaffen, insbesondere zum Kleben von Dauermagneten in eine Aussparung eines Speichenrotors.

Die Aufgabe wird gelöst mit einem Formteil für einen Rotor oder Stator einer elektrischen Maschine, welches sich konzentrisch um eine Achse erstreckt und eine Stirnplatte aufweist, die ringförmig ausgebildet und quer zur Achse angeordnet ist, sowie zumindest einen Haltestrang, der an einem der Stirnplatte zugewandten Ende an dieser angeordnet ist, und der sich in eine axiale Richtung der Achse erstreckt, wobei der Haltestrang eine Anlagefläche aufweist, mit der er zumindest an seinem der Stirnplatte zugewandten Ende zur Anlage am Dauermagneten vorgesehen ist, wobei der Haltestrang zwei Seitenschenkel und einen die Seitenschenkel verbindenden Querschenkel aufweist.

In einer bevorzugten Ausführungsform, die im Folgenden als erste Ausführungsvariante bezeichnet wird, ist das erfindungsgemäße Formteil zur Vorfixierung des Dauermagneten in einer Aussparung eines Grundkörpers eines Rotors oder Stators vorgesehen. Bei dieser ersten Ausführungsvariante ist das Formteil vorgefertigt und wird vor oder nach dem Einschieben des Dauermagneten in die Aussparung in diese eingeschoben. Das Formteil dieser Ausführungsvariante ist so ausgebildet, dass der Dauermagnet, wenn er vor dem Formteil in den Grundkörper gefügt wird, kraftlos in seine Aussparung fügbar ist. Kraftlos im Sinne der Erfindung bedeutet, dass der Dauermagnet bei der Montage nicht eingeklemmt oder eingepresst wird, sondern so eingefügt, insbesondere eingeschoben oder eingelegt, wird, dass er dabei möglichst nicht mechanisch beansprucht wird. Dadurch wird er schonend in den Grundkörper eingefügt, so dass seine Oberfläche und/oder seine Beschichtung bei der Montage nicht beschädigt werden.

Das Formteil weist eine Stirnplatte auf, die quer zur Achse, und zum Anordnen eines Haltestranges vorgesehen ist. Zudem weist es den Haltestrang auf, der einen freien Bauraum der Aussparung zwischen dem Dauermagneten und dem Grundkörper verringert. Der Haltestrang weist zumindest an seiner der Stirnplatte zugewandten Seite eine Anlagefläche auf, die den Dauermagneten radial, also in einer von der Achse strahlenförmig ausgehenden Richtung, vorpositioniert. Dadurch ist der Dauermagnet an seiner dem Formteil gegenüberliegenden Seite im Wesentlichen spielfrei in der Aussparung angeordnet.

Erfindungsgemäß weist der Haltestrang außerdem zwei Seitenschenkel und einen die Seitenschenkel verbindenden Querschenkel auf. Die Seitenschenkel erstrecken sich vorzugsweise in die axiale und eine radiale Richtung der Achse, wobei sich der Querschenkel ebenfalls bevorzugt in die axiale und eine tangentiale Richtung der Achse erstreckt. Im Querschnitt ist der Haltestrang daher bevorzugt u- förmig ausgebildet.

Das Formteil der ersten Ausführungsvariante, insbesondere der Haltestrang des Formteils, ist bevorzugt elastisch ausgebildet. Dadurch weist es ein definiertes Federverhalten und/oder mechanisches Klemmverhalten auf. Besonders bevorzugt ist es elastisch und/oder plastisch verformbar. Vorzugsweise weist das Formteil nach einem plastischen Verformen noch eine ausreichende Elastizität auf, durch die es sich gegen eine Rückstell- kraft verformt und den Dauermagneten mit der Rückstell kraft in seiner Position hält.

Weiterhin bevorzugt weist der Haltestrang relativ zur Anlagefläche versenkte Nuten auf, die sich in die axiale Richtung erstrecken. Die Nuten sind bevorzugt im Querschenkel vorgesehen. Ebenfalls bevorzugt weist der Haltestrang zudem an seiner der Stirnplatte abgewandten Seite ein freies Ende auf, an dem eine relativ zur Anlagefläche versenkte Senkfläche vorgesehen ist. Die Nuten sowie die Senkfläche ermöglichen, dass das Formteil sich beim Einschieben in die Aussparung so elastisch und/oder plastisch verformt, dass sich die Anlagefläche an den Dauermagneten anlegt. Dadurch wird der Dauermagnet nicht nur radial und/oder axial in der Ausnehmung vorpositioniert, sondern im Bereich der Anlagefläche wird die Aussparung zudem dichtend verschlossen.

Durch das radiale Vorpositionieren des Dauermagneten bewirkt das Formteil außerdem, dass die Aussparung oberhalb des freien Endes des Haltestranges ein Reservoir bildet, in das ein aushärtbares Medium einfüllbar ist, welches zum Fixieren des Dauermagneten in seiner vorpositionierten Position vorgesehen ist. Das Reservoir ermöglicht das Einbringen einer definierten Menge des aushärtbaren Mediums in die Aussparung. Diese erste Ausführungsvariante des Formteils ermöglicht daher, dass das aushärtbares Medium gezielt an den Dauermagneten heran geführt werden kann. Dabei kapilliert das aushärtbare Medium beim Einfüllen in die Aussparung zwar in Zwischenräume zwischen das Formteil und den Dauermagneten und/oder den Grundkörper des Rotors oder Stators. Da das Formteil den freien Bauraum der Aussparung zwischen dem Dauermagneten und dem Grundkörper verringert, ist die Menge des in die Zwischenräume kapillierten aushärtbaren Mediums aber gering. Zudem verschließt das Formteil die Aussparung im Bereich der Anlagefläche dichtend. Das aushärtbare Medium fließt somit nicht aus der Aussparung wieder heraus. Unter dem Begriff "dichtend" ist daher im Sinne der Erfindung zu verstehen, das ein Herausfließen des gewählten aushärtbaren Mediums beim Einfüllen in das Reservoir verhindert wird.

Um das Formteil leichter in die Aussparung einfügen zu können, ist es auch bevorzugt, dass die Anlagefläche zumindest teilweise rampenförmig verläuft. In einer Ausführungsform erstreckt sich die Senkfläche dafür bevorzugt eben entlang des Haltestrangs. Dabei ist der Übergang zwischen der Anlagefläche und der Senkfläche bevorzugt schräg ausgebildet, so dass er die Rampe bildet, durch die das Einfügen des Dauermagneten in die Aussparung zwischen dem Haltestrang und dem Grundkörper, beziehungsweise das Einfügen des Formteils in die Aussparung zwischen dem Dauermagneten und dem Grundkörper, erleichtert ist. Es ist aber ebenfalls eine Ausführungsform bevorzugt, bei der die Senkfläche selbst gegenüber der Anlagefläche schräg ausgebildet ist und somit die Rampe bildet. Zudem sind ebenfalls bevorzugt die Seitenschenkel zumindest teilweise rampenförmig ausgebildet und vereinfachen somit das Einschieben des Formteils beziehungsweise des Dauermagneten in die Aussparung.

Bevorzugt weist das Formteil gleichmäßig in die tangentiale Richtung verteilt mehrere Haltestränge auf. In dieser Ausführungsform ist die Stirnplatte auch zur Verbindung der Haltestränge vorgesehen, so dass nicht mehrere Haltestränge einzeln in den Grundkörper zu fügen sind, sondern nur ein einziges Formteil. Es ist bevorzugt, dass das Formteil für jeden Dauermagneten einen Haltestrang umfasst. Prinzipiell ist aber auch eine Ausführungsform des Formteils denkbar, bei der ein Haltestrang für mehrere Dauermagneten vorgesehen ist, wenn mehrere Dauermagnete in dieselbe Aussparung des Grundkörpers des Rotors oder Stators gefügt sind. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, die im Folgenden als zweite Ausführungsvariante bezeichnet wird, ist das erfindungsgemäße Formteil zur Fixierung des Dauermagneten in seiner Aussparung des Grundkörpers eines Rotors oder Stators vorgesehen. In dieser Ausführungsvariante wird das Formteil durch Einspritzen oder Eingießen eines aushärtbaren Mediums gebildet. Diese zweite Ausführungsvariante ermöglicht es ebenfalls, den Dauermagneten kraftlos in seine Aussparung zu fügen.

Auch in dieser zweiten Ausführungsvariante weist das Formteil eine Stirnplatte auf, die quer zur Achse, und hier zur axialen Fixierung des Dauermagneten vorgesehen ist, sowie einen Haltestrang, der sich in die axiale Richtung erstreckt. Die Stirnplatte sichert den Dauermagneten in eine axiale Richtung, während der Haltestrang eine Bewegung des Dauermagneten in eine radiale Richtung begrenzt. Die Befestigung des Dauermagneten basiert bei dieser Ausführungsvariante auf einem Formschluss.

Der Haltestrang der zweiten Ausführungsvariante weist ebenfalls zwei Seitenschenkel und einen die Seitenschenkel verbindenden Querschenkel auf, wobei sich die Seitenschenkel vorzugsweise in die axiale und eine radiale Richtung der Achse erstrecken, und wobei sich der Querschenkel ebenfalls bevorzugt in die axiale und eine tangentiale Richtung der Achse erstreckt. Im Querschnitt ist der Haltestrang dieser Ausführungsvariante daher ebenfalls u- förmig ausgebildet.

Auch das Formteil der zweiten Ausführungsform, insbesondere der Haltestrang des Formteils, ist bevorzugt elastisch ausgebildet, so dass es ein definiertes Federverhalten und/oder mechanisches Klemmverhalten aufweist. Besonders bevorzugt ist es ebenfalls elastisch und/oder plastisch verformbar. Vorzugsweise weist das Formteil nach einem plastischen Verformen noch eine ausreichende Elastizität auf, durch die es sich gegen ei- ne Rückstellkraft verformt und den Dauermagneten mit der Rückstellkraft in seiner Position hält.

Das Formteil dieser Ausführungsvariante hat den Vorteil, dass es, insbesondere bei einem aus Lamellen gefertigten Rotor- oder Statorpaket, den gesamten Rotor- oder Stator zusammen hält.

Besonders bevorzugt weist das Formteil der zweiten Ausführungsform dafür zwei Stirnplatten auf, die beidseitig des Haltestrangs angeordnet sind. Bei einem zur Reduktion von Wirbelstromverlusten aus mehreren in tangentialer Richtung geringfügig zueinander verdrehten Rotor- oder Statorteilen gebildeten Rotor oder Stator ist es bevorzugt, dass zumindest das Formteil der äußeren, die Mantelfläche des Rotors oder Stators bildenden Rotor- oder Statorteile eine Stirnfläche aufweisen. Bei dieser Ausführungsform werden die Lamellen eines mittig angeordneten Rotor- oder Statorteils durch seine benachbarten Rotor- oder Statorteile axial gehalten, oder das Formteil aller Rotor- oder Statorteile ist einstückig gebildet.

Auch bei dieser Ausführungsvariante ist es bevorzugt, dass das Formteil gleichmäßig in die tangentiale Richtung verteilt mehrere Haltestränge aufweist, und zwar vorzugsweise für jeden Dauermagneten einen Haltestrang. Aber auch hier ist eine Ausführungsform des Formteils bevorzugt, bei der ein Haltestrang für mehrere Dauermagneten vorgesehen ist, sofern für die mehreren Dauermagneten dieselbe Aussparung des Grundkörpers vorgesehen ist.

Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einem Rotor oder Stator für eine elektrische Maschine, insbesondere einem Speichenrotor, der einen Grundkörper aufweist, welcher sich konzentrisch um eine Achse erstreckt, und der einen Dauermagneten umfasst, welcher in einer Aussparung des Grundkörpers angeordnet ist, wobei der Rotor oder Stator zudem ein sol- ches Formteil umfasst. Das Formteil erstreckt sich bevorzugt konzentrisch um dieselbe Achse. Die Anlagefläche des Formteils ist bevorzugt an der dem Dauermagneten zugewandten Seite des Haltestrangs vorgesehen. Bei der ersten Ausführungsvariante wird der Dauermagnet mit dem Formteil im Grundkörper vorpositioniert. Dabei liegt die Anlagefläche bevorzugt am Dauermagneten an. Bei der zweiten Ausführungsvariante wird er formschlüssig in der Aussparung befestigt, wobei es bevorzugt ist, dass die Anlagefläche zumindest im Betrieb der elektrischen Maschine an dem Dauermagneten anliegt.

In einer bevorzugten Ausführungsform, die die Aufgabe weiterhin löst, weist der Rotor oder Stator einen sich konzentrisch um eine Achse erstreckenden Grundkörper auf, sowie einen Dauermagneten, welcher in einer Aussparung des Grundkörpers angeordnet ist, wobei am Dauermagneten ein Haltemittel angeordnet ist, welches einen Haltestrang aufweist, der sich in die axiale Richtung in die Aussparung hinein erstreckt, und welches zudem eine Stirnplatte aufweist, an der der Haltestrang angeordnet ist, und die sich quer zur axialen Richtung erstreckt.

Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Haltemittel zumindest teilweise aus einem aushärtbaren Medium, insbesondere aus einem Kunststoff oder Harz, gebildet ist. Dadurch ist die Aussparung zumindest teilweise mit dem aushärtbaren Medium gefüllt.

Ein aushärtbares Medium im Sinne der Erfindung ist ein Werkstoff oder ein Werkstoffgemisch, der oder das, beispielsweise als Granulat oder in flüssiger Form, in den Grundkörper gefügt wird, und erst danach aushärtet. In einer bevorzugten Ausführungsform bilden das erfindungsgemäße Formteil der ersten Ausführungsvariante und das aushärtbare Medium gemeinsam das Haltemittel. In dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, dass sich das aushärtbare

Medium stoffschlüssig mit dem Formteil, dem Dauermagneten und dem Grundkörper verbindet. Dadurch stellt es eine dauerhafte Verbindung des Dauermagneten mit dem Grundkörper sicher. Da das Haltemittel mit seiner Anlagefläche des Haltestrangs und/oder dem aushärtbaren Medium zumindest teilweise flächig am Dauermagneten anliegt, besteht zwischen dem Haltemittel und dem Dauermagneten ein flächiger Kontaktbereich, so dass sich die Flächenpressung sowie die Klemmkraft des Haltemittels flächig am Dauermagneten verteilen und be- reits mit einer geringen Flächenpressung eine große Klemmkraft bewirkbar ist. Besonders bevorzugt verläuft die Flächenpressung entlang des Dauermagneten im Kontaktbereich stetig. Ganz besonders bevorzugt sind die Flächenpressung und/oder die Klemmkraft an den Dauermagneten in axialer Richtung konstant.

Da die Klemmkraft zumindest näherungsweise über die Länge des Dauermagneten verteilt auf diesen wirkt, reicht eine verhältnismäßig kleine Flächenpressung aus. Es ist daher bevorzugt, dass das Verhältnis der Federsteifigkeit zur Kontaktfläche klein ist. Dadurch wirken sich Bauteilto- leranzen nur unwesentlich auf die Klemmkraft aus. Zudem wird der Dauermagnet dadurch sehr schonend geklemmt und seine Oberfläche und/oder Beschichtung weder bei der Montage noch unter Betriebsbedingungen beschädigt. Da die Oberfläche und/oder Beschichtung des Dauermagneten nicht beschädigt wird, verläuft das Magnetfeld im Rotor oder Stator gleichmäßig. Zudem kann der Dauermagnet durch die unbeschädigte Beschichtung auch wirkungsvoll vor Korrosion geschützt werden. Bevorzugt ist das Formteil dieser Ausführungsform aus einem Kunststoff, insbesondere einem Monopox, einem Elastomer oder einem Thermoplast, gebildet und weist eine Elastizität und/oder Plastizität auf. Das aushärtbare Medium ist vorzugsweise aus einem bei Luftkontakt und/oder bei Metallkontakt härtenden Harz oder Klebstoff gebildet, vorzugsweise aus einem Gießharz oder aus einem anaeroben Klebstoff. Erst die Anordnung des Formteils zum Vorfixieren des Dauermagneten ermöglicht die Verwendung eines solchen aushärtbaren Mediums zum Fixieren des Dauermagneten.

Die Vorfixierung des Dauermagneten im Grundkörper mit Hilfe des erfindungsgemäßen Formteils ermöglicht auch, dass Magnetoberflächen einsetzbar sind, die zwar einerseits einen ausreichenden Korrosionsschutz für den Dauermagneten bereit stellen, aber andererseits aufgrund ihrer Beschaffenheit keinen ausreichenden Schutz gegen mechanische Beanspruchungen haben. Solche Dauermagnete sind vergleichsweise kostengünstig herstellbar. Die Fixierung des Dauermagneten über die Lebensdauer der elektrischen Maschine erfolgt in dieser Ausführungsform des Rotors oder Stators letztendlich über das aushärtbare Medium sowie seine stoffschlüssige Verbindung mit dem Dauermagneten, dem Formteil und dem Grundkörper.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Haltemittel einstückig aus dem aushärtbaren Medium gebildet. Als aushärtbares Medium wird dabei bevorzugt ein Kunststoff verwendet. Prinzipiell ist auch eine Herstellung aus einem Harz, insbesondere einem Gießharz, denkbar. Ganz besonders bevorzugt ist das Haltemittel dieser Ausführungsform aber aus einem Duroplast oder einem Thermoplast gebildet. Es ist daher unmagnetisch, nicht elektrisch leitend und sehr kostengünstig herstellbar. In dieser Ausführungsform ist es weiterhin bevorzugt, dass das Haltemittel zwei zueinander parallele Stirnplatten aufweist, die an gegenüberliegenden Mantelflächen des Rotors oder Stators anliegen, und die durch den Haltestrang miteinander verbunden sind. Das Haltemittel wird dabei be- vorzugt durch Umspritzen oder Umgießen des in der Aussparung vorpositionierten Dauermagneten mit dem aushärtbaren Medium hergestellt. Zudem ist es bevorzugt, dass der Dauermagnet eine Stirnfläche aufweist, die bündig zur Mantelfläche des Rotors oder Stators vorgesehen ist. Durch die Stirnplatten ist der Dauermagnet dann nach dem Aushärten des aus- härtbaren Mediums vom Haltemittel eingefasst. In dieser Ausführungsform umgibt das Haltemittel den Dauermagneten bevorzugt formschlüssig.

Da die Stirnplatten bevorzugt an einer Mantelfläche des Rotors oder Stators anliegen, fixieren sie den Dauermagneten auch dann noch axial, wenn aufgrund eines Relaxierens des Kunststoffs ein Luftspalt zwischen dem Dauermagneten und dem Grundkörper des Rotors oder Stators besteht. Unter Betriebsbedingungen wird ein Relaxieren des Kunststoffs zudem durch die Zentrifugalkräfte, die den Dauermagneten nach außen drücken, ausgeglichen.

Bei einem als Lamellenpaket gefertigten Grundkörper hat diese Ausführungsform des Rotors oder Stators den Vorteil, dass das Haltemittel das Lamellenpaket zusammen hält, so dass sich die Lamellen nach dem Anordnen des Klemmmittels nicht mehr in axialer Richtung bewegen können, und daher nicht mehr gegeneinander federn.

Bei einem zur Reduktion von Wirbelstromverlusten aus mehreren in tangentialer Richtung geringfügig zueinander verdrehten Rotor- oder Statorteilen gebildeten Rotor oder Stator ist es bevorzugt, dass zumindest die äußeren, die Mantelfläche des Rotors oder Stators bildenden Rotor- oder

Statorteile ein Haltemittel mit einer Stirnfläche aufweisen. Bei dieser Aus- führungsform werden die Lamellen eines Rotor- oder Statorteils an einer Seite, an der das Haltemittel keine Stirnplatte aufweist, durch den benachbarten Rotor- oder Statorteil axial gehalten. Oder das Haltemittel aller Rotor- oder Statorteile ist einstückig gebildet.

Bei einem einstückig aus einem aushärtbaren Medium gefertigten Haltemittel ist es in einer weiteren Ausführungsform bevorzugt, dass zwischen dem Haltemittel und dem Dauermagneten ein Schutzbauteil angeordnet ist. Das Schutzbauteil ist bevorzugt aus einem Werkstoff mit geringer Wärmeleitfähigkeit sowie geringer magnetischer Leitfähigkeit, insbesondere aus einem Kunststoff, gefertigt. Besonders bevorzugt ist das Schutzbauteil aus einem Thermoplast oder aus einem Duroplast gefertigt.

Vorzugsweise wird das Schutzbauteil vor dem Einschieben des Dauermagneten in seine Aussparung an diesem angeordnet. Je nach Befestigungsverfahren des Schutzbauteils am Dauermagneten ist ein Anordnen des Schutzbauteils in die Aussparung aber auch möglich, nachdem der Dauermagnet in seiner Aussparung angeordnet ist.

Besonders bevorzugt wird das Schutzbauteil an den Dauermagneten angeklebt, angeschrumpft, angespritzt oder angegossen. Das Anspritzen oder Angießen erfolgt dabei ganz besonders bevorzugt vor dem Anordnen des Dauermagneten in seine Aussparung, und auch vor dem Magnetisie- ren des Dauermagneten, um ein Entmagnetisieren des Dauermagneten zu verhindern, da der Dauermagnet bei diesen Verfahren thermisch belastet wird. Das Schutzbauteil schützt den Dauermagneten während des Umspritzens oder Umgießens vor der thermischen Belastung, insbesondere bei der Verwendung von Thermoplast als aushärtbares Medium. Prinzipiell ist als Schutzbauteil auch ein Korrosionsschutz für den Dauermagneten denkbar, der an seiner der Anlagefläche des Haltemittels zugewandten Seite eine ausreichende Dicke aufweist.

Die Stirnplatte ist bevorzugt ringförmig ausgebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform überdeckt sie die Stirnfläche des Dauermagneten vollständig. Dadurch können keine Absplitterungen des Dauermagneten aus der Aussparung austreten und zu ungleichmäßigem Laufverhalten oder sogar Schäden an der elektrischen Maschine führen.

Die folgenden Ausführungen gelten für alle bisher beschriebenen Ausführungsformen des Rotors oder Stators.

Der Grundkörper des Rotors oder Stators ist bevorzugt als Lamellenpaket aus einer Vielzahl von Lamellen gefertigt. Die Erfindung umfasst aber auch einen aus einem Vollkörper gefertigten Grundkörper. Zudem umfasst die Erfindung auch Grundkörper, die aus mehreren in axialer Richtung hintereinander angeordneten Grundkörperteilen hergestellt sind.

Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst mit einer elektrischen Maschine mit einem solchen Rotor oder Stator. Eine elektrische Maschine ist beispielsweise ein Elektromotor, ein Versteilantrieb, insbesondere für Kraftfahrzeuge, ein Generator oder ein Starter. Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst mit einem Elektromotor, insbesondere einer Synchronmaschine, der einen solchen Rotor oder Stator umfasst. Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einer Handwerkzeugmaschine mit einem solchen Elektromotor, beispielsweise mit einer Bohrmaschine, einer Stichsäge oder ähnlich. Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einem Versteilantrieb für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einem Lenkantrieb, oder mit einem Versteilantrieb für ein Elekt- rofahrrad, mit einem solchen Elektromotor. Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einem Verfahren zum Befestigen eines Dauermagneten in einem Rotor oder Stator einer elektrischen Maschine, wobei der Rotor oder Stator einen Grundkörper mit einer Aussparung für den Dauermagneten aufweist, mit folgenden Schritten:

- Einschieben des Dauermagneten in die Aussparung,

- Einschieben eines erfindungsgemäßen Formteils der ersten Ausführungsvariante in die Aussparung, so dass die Anlagefläche den Dauermagneten radial und/oder axial vorfixiert, und

- Einfüllen eines aushärtbaren Mediums in die Aussparung.

Durch das Formteil der ersten Ausführungsvariante wird der Dauermagnet so in der Aussparung vorpositioniert, dass in der Aussparung ein Reservoir zwischen dem Dauermagneten und dem Grundkörper des Rotors oder Stators beziehungsweise dem Formteils verbleibt. Dieses ermöglicht ein Einfüllen einer definierten Menge des aushärtbaren Mediums in die Aussparung, so dass das aushärtbare Medium zwar zumindest teilweise in Zwischenräume zwischen dem Dauermagneten und dem Formteil beziehungsweise zwischen dem Grundkörper und dem Formteil kapilliert, aber nicht aus der Aussparung heraus fließt. Als aushärtbares Medium wird dabei bevorzugt ein Harz verwendet. Die Positionierung des Dauermagneten im Grundkörper erfolgt bei diesem Verfahren durch das Formteil, die Fixierung des Dauermagneten erfolgt durch das aushärtbare Medium, welches sich beim Aushärten bevorzugt stoffschlüssig und formschlüssig mit dem Grundkörper, dem Formteil sowie dem Dauermagneten verbindet.

Das Verfahren hat den Vorteil, dass der Dauermagnet kraftlos in die Aussparung einfügbar ist, da das Formteil besonders bevorzugt erst nach dem Einfügen des Dauermagneten in die Aussparung eingefügt wird. Zudem ist die Oberfläche des Formteils so beschaffen, dass der Dauermagnet nicht durch das Formteil beschädigt, beispielsweise verkratzt, wird. Weiterhin ermöglicht erst die Verwendung des Formteils zum Abdichten der Aussparung die Nutzung solcher Harze zum Kleben von Dauermagneten in die Aussparung.

Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einem Verfahren zum Befestigen eines Dauermagneten in einem Rotor oder Stator einer elektrischen Maschine, wobei der Rotor oder Stator einen Grundkörper mit einer Aussparung für den Dauermagneten aufweist, mit folgenden Schritten:

- Anordnen eines Schutzbauteils am Dauermagneten,

- Magnetisieren des Dauermagneten,

- Einschieben des Dauermagneten in die Aussparung, und

- Einfüllen eines aushärtbaren Mediums in die Aussparung,

wobei das Schutzbauteil zumindest teilweise zwischen dem Dauermagneten und dem aushärtbaren Medium angeordnet ist.

Das Schutzbauteil ist bevorzugt aus einem Kunststoff mit einer geringen Wärmeleitfähigkeit und einer geringen magnetischen Leitfähigkeit gebildet. Es ist zumindest an allen dem aushärtbaren Medium zugewandten Seiten des Dauermagneten angeordnet. Dadurch schützt es den Dauermagneten beim Umspritzen oder Umgießen mit dem aushärtbaren Medium vor der dabei entstehenden Temperaturbelastung. Denn die Entwärmrichtung der Spritzgussmasse ist aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit des

Schutzbauteils zum Werkzeug hin und nicht zum Dauermagneten hin gerichtet. Die Gefahr, dass der Dauermagnet durch eine zu hohe Temperaturbelastung während des Umspritzens oder Umgießens zumindest teilentmagnetisiert wird, ist dadurch erheblich verringert.

Besonders bevorzugt wird das Schutzbauteil vor dem Einschieben des Dauermagneten in die Aussparung an diesem angeordnet. Es ist bevorzugt aus einem gespritzten Rahmen gebildet, der am Magneten positioniert wird, oder ebenfalls bevorzugt durch eine Beschichtung des Dauer- magneten gebildet. Besonders bevorzugt ist es an den Dauermagneten angeklebt, angespritzt, angegossen oder angeschrumpft. Dabei ist der Dauermagnet in Abhängigkeit von der Durchführung des Umspritzprozes- ses nur partiell oder an mehr als einer Seite durch das Schutzbauteil schützbar, beispielsweise an 3 oder 4 Seiten des Dauermagneten. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Schutzbauteil vor dem Magnetisie- ren des Dauermagneten an diesem angeordnet, so dass auch das Anordnen des Schutzbauteils nicht zu einer Teilentmagnetisierung führen kann.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beschrieben. Die Figuren sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.

Fig. 1 zeigt in (a) ein erfingungsgemäßes Formteil in einer perspektivischen Ansicht, und in (b) einen vergrößerten Ausschnitt des Formteils aus (a),

Fig. 2 zeigt einen Rotor mit dem Formteil aus Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht,

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch den Rotor aus Fig. 2 im Bereich einer Anlagefläche des Formteils,

Fig. 4 zeigt einen Schnitt B-B durch den Rotor aus Fig. 2,

Fig. 5 zeigt in (a) eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Formteils in einer perspektivischen Ansicht, welches ein vollständig aus einem aushärtbaren Medium gebildetes Haltemittel für Dauermagneten eines Rotors bildet, und in (b) einen Ausschnitt des Haltemittels aus (a), Fig. 6 zeigt in (b) ein weiteres vollständig aus einem aushärtbaren

Medium gebildetes Haltemittel für Dauermagneten eines Rotors in einer perspektivischen Ansicht, in (a) den Rotor mit einem Haltemittel aus (b), und in (c) einen Schnitt C-C durch den Rotor aus (a),

Fig. 7 zeigt in (a) einen weiteren Schnitt durch einen Rotor mit dem Haltemittel aus Fig. 5, und in (b) einen weiteren Schnitt durch einen Rotor mit dem Haltemittel aus Fig. 6,

Fig. 8 zeigt in (a) einen Ausschnitt aus dem Rotor der Fig. 7(a),

und in (b) einen Ausschnitt aus einem Rotor mit Schutzbauteil, Fig. 9 zeigt in (a) - (d) jeweils Dauermagnete mit einem oder mehreren Schutzbauteilen,

Fig. 10 zeigt in (a) und (b) zwei verschiedene Ausführungsformen für Grundkörper eines Speichenrotors,

Fig. 11 zeigt einen Schnitt durch einen Rotor mit einem Haltemittel, welches einstückig aus einem aushärtbaren Medium gefertigt ist, und Fig. 12 zeigt einen Ausschnitt aus einer weiteren Ausführungsform eines Rotors mit einem ebenfalls einstückig aus einem aushärtbaren Medium gefertigten Haltemittel.

Das Formteil 1 der Fig. 1 erstreckt sich konzentrisch um eine Achse 2 und weist eine Stirnplatte 1 1 auf, die ringförmig ausgebildet und quer zur Achse 2 angeordnet ist, sowie mehrere Haltestränge 12, die an der Stirn- platte 1 1 angeordnet sind, und sich in eine axiale Richtung 21 der Achse 2 erstrecken. Die Haltestränge 12 sind gleichmäßig in einer tangentialen Richtung 23 um die Stirnplatte 1 1 herum verteilt angeordnet. Dieses Formteil 1 ist zum Vorpositionieren von Dauermagneten 4 in einer Aussparung 5 eines Grundkörpers 35 eines Rotors 3 einer elektrischen Maschine (nicht gezeigt) vorgesehen (s. Fig. 2). Es handelt sich daher bei diesem Formteil 1 um ein Formteil 1 der ersten Ausführungsvariante. Die Anzahl der Haltestränge 12 entspricht dabei der Anzahl der vor zu positionierenden Dauermagnete 4. Das Formteil 1 ist elastisch und/oder plastisch ausgebildet und aus einem Kunststoff hergestellt.

Die Haltestränge 12 weisen jeweils zwei Seitenschenkel 125 und einen die Seitenschenkel 125 verbindenden Querschenkel 126 auf, wobei sich die Seitenschenkel 125 in die axiale Richtung 21 sowie eine radiale Richtung 22 zur Achse 2 und der Querschenkel 126 in die axiale Richtung 21 sowie die tangentiale Richtung 23 erstrecken. Die Haltestränge 12 sind daher im Querschnitt etwa u- förmig ausgebildet.

An einem der Stirnplatte 1 1 zugewandten Ende 128 weist jeder der Haltestränge 12 eine Anlagefläche 122 auf, die zur Anlage an einen Dauermagneten 4 vorgesehen und in einem Einbauzustand des Formteils 1 im Rotor 3 an einer dem Dauermagneten 4 zugewandten Seite 123 des Haltestrangs 12 angeordnet ist. Mit der Anlagefläche 122 wird der Dauermagnet 4 in die radiale Richtung 22 und gegebenenfalls zudem in die axiale Richtung 21 in der Aussparung 5 vorfixiert (s. Fig. 2). Dadurch liegt der Dauermagnet 4 im Einbauzustand des Formteils 1 an einer dem Haltestrang 12 abgewandten Seite am Grundkörper 35 an.

An seinem der Stirnplatte 1 1 abgewandten Ende 129 weist jeder der Haltestränge 12 ein freies Ende 13 auf, an dem eine relativ zur Anlagefläche 122 versenkte Senkfläche120 vorgesehen ist, die sich flächig entlang ihres Haltestrangs 12 erstreckt. Die Senkfläche 120 ermöglicht ein elasti- sches und/oder plastisches Verformen des Haltestranges 12 beim Einführen des Formteils 1 in die Aussparung 5 des Rotors 3.

Die Senkfläche 120 ist mit der Anlagefläche 122 über eine Rampe 1201 verbunden, die das Einführen des Formteils 1 in die Aussparung 5 des

Rotors 3 erleichtert, insbesondere bei bereits in der Aussparung 5 angeordnetem Dauermagneten 4.

Zudem sind an jedem der Haltestränge 12 Nuten 121 angeordnet, die sich in die axiale Richtung 21 erstrecken, und die hier sowohl an der dem Dauermagneten 4 zugewandten Seite 123 jedes Haltestrangs 12, als auch an der dem Dauermagneten 4 abgewandten Seite 124 jedes Haltestrangs 12 vorgesehen sind. Die Nuten 121 sind an der dem Dauermagneten 4 zugewandten Seite 123 jedes Haltestranges 12 relativ zur Anlagefläche 122 versenkt vorgesehen. Sie ermöglichen ebenfalls ein elastisches und/oder plastisches Verformen des Haltestranges 12 beim Einführen des Formteils 1 in die Aussparung 5 des Rotors 3. Zudem ermöglichen die an der dem Dauermagneten 4 zugewandten Seite 123 angeordneten Nuten 121 auch ein Eingreifen von Stegen 351 1 (s. Fig. 2) des Grundkörpers 35 in die Nu- ten 121 , die zum Sammeln des magnetischen Nutzflusses vorgesehen sind.

An ihrem der Stirnplatte 1 1 zugewandten Ende 128 jedes Haltestrangs 12 sind auch die Seitenschenkel 125 rampenförmig ausgebildet, um das Ein- führen des Formteils 1 in die Aussparung 5 zu vereinfachen. Zudem weisen die Seitenschenkel 125 dort Verbreiterungen 127 auf, so dass sie im Einbauzustand in diesem Bereich dichtend am Grundkörper 35 anliegen.

An ihrem der Stirnplatte 1 1 zugewandten Ende 128 sind die Haltestränge 12 zumindest in einem Bereich der Anlagefläche 122 so korrespondierend zur Form des Grundkörpers 35 ausgebildet, dass sie die Aussparung 5 im Einbauzustand für ein aushärtbares Medium 6 (s. Fig. 3, 4) dichtend verschließen, welches oberhalb des freien Endes 13 jedes der Haltestränge 12 in die Aussparung 5 eingefüllt wird. Dieser Bereich wird im Folgenden Dichtbereich 130 genannt.

Fig. 2 zeigt einen Rotor 3 mit dem Formteil 1 aus Fig. 1. Der Rotor 3 weist einen Grundkörper 35 auf, der sich konzentrisch um die Achse 2 erstreckt und in dem eine Vielzahl Aussparungen 5 angeordnet sind, in denen Dauermagnete 4 vorgesehen sind. Die Dauermagnete 4 sind als Flachmagne- te ausgebildet und hier speichenartig im Grundkörper 35 angeordnet, so dass sie sich parallel einer in die radiale 22 und die axiale 21 Richtung aufgespannten fiktiven Ebene (nicht gezeigt) erstrecken. Bei dem hier dargestellten Rotor 3 handelt es sich daher um einen Speichenrotor. Zwischen den Aussparungen 5 beziehungsweise Dauermagneten 4 weist der Rotor 3 Rotorsegmente 30 auf. An der der Achse 2 abgewandten Seite des Dauermagneten 4 sind die Rotorsegmente 30 durch Querstege 33 miteinander verbunden. Die Querstege 33 sind bei einem aus Lamellen gefertigten Rotor 3 an zumindest einigen der Lamellen vorgesehen.

An der der Achse 2 zugewandten Seite der Dauermagnete 4 sind die Rotorsegmente 30 durch Längsstege 32 mit einem Wellenbereich 31 des Grundkörpers 35 verbunden. Der Wellenbereich 31 weist im Zentrum des Grundkörpers 3 eine Durchgangsbohrung 34 für eine sich entlang der Achse 2 erstreckende Welle (nicht gezeigt) auf.

Dargestellt ist in Fig. 2 eine der Stirnplatte 1 1 des Formteils 1 abgewandte Mantelfläche 351 des Rotors 3. In den Aussparungen 5 zwischen den Dauermagneten 4 und dem Grundkörper 35 des Rotors 3 sind hier daher die freien Enden 13 der Haltestränge 12 sichtbar. Das Formteil 1 bewirkt, dass sich die Dauermagnete 4 in radialer Richtung 22 jeweils an ihrer dem Formteil 1 abgewandten Seite an den Grundkörper 35 anlegen. Oberhalb des freien Endes 13 jedes Haltestrangs 12 bildet die Aussparung daher ein Reservoir 9, in das eine definierte Menge des aushärtbaren Mediums 6 einfüllbar ist. Dabei sind die Haltestränge 12 hier so vorgesehen, dass auch an der dem Dauermagneten 4 abgewandten Seite 124 der Haltestränge 12 jeweils freier Raum zum Anordnen des aushärtbaren Mediums 6 vorgesehen ist. Das aushärtbare Medium 6 ka- pilliert daher auch jeweils in Zwischenräume (s. Fig. 3) zwischen die Dau- ermagneten 4 und die sie haltenden Haltestränge 12 des Formteils 1 sowie in Zwischenräume zwischen den Grundkörper 35 und die Haltesträn- ge12. Dies wird durch die sich in die axiale Richtung 21 erstreckenden Nuten 121 erleichtert. Die Fig. 3 zeigt einen Schnitt A-A durch einen Rotor 3, bei dem die Dauermagnete 4 mittels eines Haltemittels 60, das aus einem Formteil 1 gemäß der Fig. 1 und einem aushärtbaren Medium 6 gebildet ist, fixiert sind. Die Fig. 3 zeigt dabei etwa den mit A-A bezeichneten Schnitt der Fig. 1 b. Im Schnittbild ist das zwischen dem Haltestrang 12 des Formteils 1 und dem Dauermagneten 4 sowie das zwischen dem Haltestrang 12 des

Formteils 1 und dem Grundkörper 35 angeordnete aushärtbare Medium 6 schematisch gezeigt.

Das Formteil 1 und das aushärtbare Medium 6 bilden gemeinsam das Hal- temittel 60. Dabei ist das Formteil 1 zum Vorpositionieren der Dauermagneten 4 und zum radialen sowie gegebenenfalls axialen Fixieren der Dauermagneten 4 in ihrer Aussparung 5 vorgesehen. Das aushärtbare Medium 6 verbindet sich bevorzugt stoffschlüssig mit dem Formteil 1 , dem Dauermagneten 4 sowie dem Grundkörper 35 und fixiert den Dauermag- neten 4 daher über die Lebensdauer der elektrischen Maschine im Grundkörper 35. Fig. 4 zeigt einen Schnitt B-B durch den Rotor der Fig. 2. Sichtbar ist das oberhalb des freien Endes des Haltestranges ausgebildete Reservoir 9, in das die definierte Menge des aushärtbaren Mediums 6 einfüllbar ist.

Das Einfüllen erfolgt in eine durch einen Pfeil gezeigte Einführrichtung 7. Dabei ist das aushärtbare Medium 6 beim Einfüllen ausreichend dünnflüssig, so dass es sich in die Einführrichtung 7 in die Zwischenräume zwischen dem Formteil 1 und dem Dauermagneten 4 sowie dem Grundkörper 35 verteilt. Im Dichtbereich 130 verhindern die Anlagefläche 122, die Verbreiterungen 127 sowie die Stirnplatte 1 1 dabei ein Austreten des aushärtbaren Mediums 6 aus dem Rotor 3. Die Nuten 121 sowie die Senkfläche 120 unterstützen und erleichtern das Verteilen, indem sie so angeordnet sind, dass sie das aushärtbare Medium 6 gezielt zum Dauermagneten 4 und zum Grundkörper 35 führen.

Eine durch den Haltestrang 12 bewirkte Klemmkraft auf den Dauermagneten 4 ist durch Pfeile 14 dargestellt.

Fig. 5 zeigt in (a) ein einstückig aus dem aushärtbaren Medium 6 gefertigtes Haltemittel 60 ohne Rotor 3, und in (b) eine Vergrößerung eines Haltestrangs 602 des Haltemittels 60 an einer der Stirnplatte 601 des Haltemittels 60 zugewandten Seite. Bei diesem Haltemittel 60 handelt es sich um eine Ausführungsform eines Formteils 1 der zweiten Ausführungsvariante.

Auch dieses Haltemittel 60 weist eine Vielzahl gleichmäßig in tangentialer Richtung 23 verteilte Haltestränge 602 auf, die jeweils für einen Dauermagneten 4 vorgesehen sind. Analog der Ausbildung des Formteils 1 der Fig. 1 sind die Haltestränge 602 dieses Haltemittels 60 u- förmig ausgebildet mit zwei sich in axialer 21 und radialer 22 Richtung erstreckenden Seitenschenkeln 6025, die durch einen sich in axialer 21 und tangentialer 23 Richtung erstreckenden Querschenkel 6026 miteinander verbunden sind.

An seiner der Achse zugewandten Seite weist das Haltemittel 60 Stege 6028 auf, die in Nuten (nicht gezeigt) des Grundkörpers 35 (s. Fig. 6a und c) eingreifen, und die die Haftung des Haltemittels 60 am Grundkörper 35 verbessern.

Das Haltemittel 60 wird durch Umspritzen oder Umgießen der im Rotor 3 vorpositionierten Dauermagnete 4 gebildet. Es wird aus einem Kunststoff, insbesondere einem Duroplast oder einem Thermoplast, hergestellt. Die Fig. 5a und b zeigen das Haltemittel 60 nach dem Aushärten ohne den um ihn herum angeordneten Grundkörper 35 des Rotors 3 und ohne die Dauermagnete 4.

Fig. 6 zeigt in (a) einen Rotor mit einem einstückig aus dem aushärtbaren Medium gefertigten Haltemittel gemäß (b). Die Fig. 6c zeigt den Schnitt C- C durch den Rotor der Fig. 6a. Bei diesem Haltemittel 60 handelt es sich ebenfalls um eine Ausführungsform eines Formteils 1 der zweiten Ausführungsvariante. Auch dieses Haltemittel 60 wird durch Umspritzen oder Umgießen der im Rotor 3 vorpositionierten Dauermagnete 4 gebildet. Es wird ebenfalls aus einem Kunststoff, insbesondere einem Duroplast oder einem Thermoplast, hergestellt. Die Fig. 6b zeigt das Haltemittel 60 nach dem Aushärten ohne den um ihn herum angeordneten Grundkörper 35 des Rotors 3 und ohne die Dauermagnete 4.

Auch dieser Rotor 3 weist die durch Querstege 33 miteinander verbundenen Rotorsegmente 30 auf, sowie den Wellenbereich 31 mit der im Zentrum des Rotors 3 angeordneten Durchgangsbohrung 34. Weiterhin sind die Rotorsegmente 30 auch hier durch die Längsstege 32 miteinander verbunden, die in den hier gezeigten Darstellungen aber nicht sichtbar sind. Und in den Aussparungen 5 des Grundkörpers 3 sind hier ebenfalls als Flachmagnete ausgebildete Dauermagnete 4 vorgesehen, die speichenartig angeordnet sind.

Im Gegensatz zu dem aus dem Formteil 1 und der aushärtbaren Masse 6 gebildeten Haltemittel 60 der Fig. 3 weist das Haltemittel der Fig. 5 und 6 aber an beiden Enden 6028, 6029 des Haltestrangs 602 jeweils eine Stirnplatte 601 auf. Die Stirnplatten 601 liegen jeweils an einer Stirnfläche 40 des Dauermagneten 4 und einer Mantelfläche 351 des Rotors 3, die bevorzugt bündig zueinander angeordnet sind, flächig an. Dadurch hält das Haltemittel 60 dieser Ausführungsformen den Rotor 3 in und gegen die axiale Richtung 21 . Dies hat den Vorteil, dass sich weder der Dauermagnet 4, noch die Lamellen des Rotors 3 nach dem Aushärten des Haltemittels 60 noch axial zueinander verschieben können.

Das Haltemittel 60 der Fig. 6b unterscheidet sich von dem der Fig. 5a durch höher ausgebildete Stirnplatten 601 . Dies zeigt die Fig. 7, die in (a) einen Schnitt durch einen Rotor 3 mit dem Haltemittel 60 aus Fig. 5a und in (b) einen Schnitt durch den Rotor 3 mit dem Haltemittel 60 aus der Fig. 6b zeigt.

Und zwar ist eine Höhe 601 1 der Stirnplatte 601 an ihrer dem Dauermagneten 4 zugewandten Seite 6012 in der Ausführungsform der Fig. 7b im Gegensatz zur Ausführungsform der Fig. 7a höher, als eine Höhe 401 des Dauermagneten 4. In der Ausführungsform der Fig. 7b überdeckt die Stirnplatte 601 daher die Stirnfläche 40 des Dauermagneten 4. Magnetbruchstücke, die sich beispielsweise unter Betriebsbedingungen bilden könnten, können bei dem Rotor 3 der Ausführungsform der Fig. 7b daher nicht aus der Aussparung 5 heraus fallen. Die Stirnplatten 601 sind bei dieser Ausführungsform des Rotors 3 zudem zum Auswuchten des Rotors 3 nutzbar.

Für das einstückig aus einem aushärtbaren Medium 6 gebildete Formteil beziehungsweise Haltemittel 60 der Fig. 5 - 7 wird bevorzugt entweder ein Thermoplast oder ein Duroplast verwendet.

Ein Thermoplast liegt zumeist als Granulat vor. Das Granulat wird geschmolzen, so dass sich die Moleküle verbinden. Dann wird der in der Aussparung 5 vorpositionierte Dauermagnet 4 mit dem geschmolzenen Thermoplast umspritzt. Ein Duroplast liegt dagegen als viskoses Material, also in flüssigem Zustand, vor. Damit sich die Moleküle verbinden, muss der in der Aussparung 5 vorpositionierte Dauermagnet 4 mit aufgeheiztem Duroplast umspritzt werden. Die thermische Belastung des Dauermagneten bei Verwendung eines Duroplasten ist daher höher, als bei Verwendung eines Thermoplasts. Bei dem aus einem Duroplast gebildeten Haltemittel 60 ist aber eine größere Formgenauigkeit möglich. Das aus einem Thermoplast gebildete Haltemittel 60 ist dagegen elastischer.

Fig. 8 zeigt in (a) einen weiteren Ausschnitt aus einem Rotor 3 mit dem Haltemittel 60 der Ausführungsform der Fig. 5a. Gezeigt ist die die Stirnfläche 40 des Dauermagneten 4 in radialer Richtung 22 nur teilweise überdeckende Stirnplatte 601 des Haltemittels 60.

Die Fig. 8b zeigt einen Ausschnitt aus einem Rotor 3 mit Schutzbauteil 8. Sichtbar ist hier, dass zwischen dem Dauermagneten 4 und dem Haltestrang 602 des Haltemittels 60 ein Schutzbauteil 8 angeordnet ist. Das Schutzbauteil 8 weist eine geringe Wärmeleitfähigkeit auf und ist beispielsweise aus einem Kunststoff gebildet. Es wird vor dem Einfüllen der aushärtbaren Masse 6 in die Aussparung 5 am Dauermagneten 4 angeordnet, vorzugsweise auch vor dem Magnetisieren des Dauermagneten 4, und schützt diesen während des Umspritzens oder Umgießens vor der hohen Temperaturbelastung. Dadurch wird die Gefahr des Entmagnetisierens des Dauermagneten 4 stark verringert.

Die Fig. 9 zeigt Dauermagneten 4 mit einem oder mehreren an seinen Seiten 41 - 44 angeordneten Schutzbauteilen 8. Die Schutzbauteile 8 sind aus Blechen gebildet.

Die Fig. 10a und b zeigen verschiedene Ausführungsformen von Grundkörpern 35 für Speichenrotoren 3. Dabei entspricht der in der Fig. 10a dargestellte Grundkörper 35 dem in den Fig. 2 und 6a verwendeten Grundkörper 35.

Bei einem einstückig aus aushärtbarem Medium 6 gebildeten Haltemittel 60 ist aber auch ein Grundkörper 35 der Ausführungsform der Fig. 10b verwendbar. Dieser Grundkörper 35 weist im Vergleich zum Grundkörper 35 der Fig. 10a keinen Wellenteil 31 und keine den Wellenteil 31 mit den Rotorsegmenten 30 verbindenden Längsstege 32 auf. Dadurch werden Streuflüsse vermieden, die von den Rotorsegmenten 30 über die Längsstege 32 in den Wellenteil 31 fließen.

Im Zentrum dieses Grundkörpers 35 ist daher nur eine einzige Aussparung 5, 34 angeordnet, die sowohl zur Aufnahme der Dauermagneten 4 als auch zur Aufnahme der Welle 20 vorgesehen ist.

Die Fig. 11 zeigt einen Schnitt durch einen Rotor 3 mit einem Grundkörper 35 der Ausführungsform der Fig. 10b. Das Haltemittel 60 weist hier dementsprechend nur einen, sich konzentrisch um die Welle 20 erstreckenden Haltestrang 602 auf. Die Stirnplatten 601 dieses Haltemittels 60 sind in dem Schnittbild nicht sichtbar. An der Welle 20 sind Formschlussmittel 21 vorgesehen, die die Drehmomentübertragung verbessern.

Bei dem Rotor der Fig. 12 sind an den Rotorsegmenten 30 jeweils Formschlussmittel 301 vorgesehen, die den Formschluss des Haltestrangs 12 des Haltemittels 60 mit den Rotorsegmenten 30 verbessern. Zudem ist zwischen der Welle 20 und dem Haltemittel 60 eine Hülse 200 vorgesehen. Auch die Hülse 200 weist Formschlussmittel 201 auf, die den Formschluss zum Haltemittel 60 verbessern. Durch die Formschlussmittel 201 , 301 ist zudem die Drehmomentübertragung verbessert. Die Formschlussmittel 201 , 301 sind bevorzugt T-förmig oder schwalbenschwanz- förmig ausgebildet.

Bei den hier dargestellten Speichenrotoren 3 sind die Dauermagnete 4 in tangentialer Richtung 23 magnetisiert, so dass sich magnetische Pole N, S zwischen den Dauermagneten 4 ausbilden (s. Fig. 11 ). Ein einstückig aus aushärtbarem Medium 6 gebildetes Haltemittel 60 eignet sich aber auch für Rotoren oder Statoren mit in radialer Richtung 22 magnetisierten Dauermagneten 4 (nicht dargestellt), bei denen sich die den Nutzfluss führenden magnetischen Pole N, S im Falle von Rotoren an der der Welle 20 abgewandten Seite der Dauermagnete 4, und im Falle von Statoren an der der Welle 20 zugewandten Seite der Dauermagnete 4 ausbilden.