Derartige schalenförmige Magnete sind beispielsweise aus der DE 198 49 224 A1, der WO 93/22778 und der JP 6-231 941 (A) bekannt.

Bei elektrischen Motoren entstehen aus dem Zusammenspiel von Anker (Nutung) und Erregersystem (Polausbildung) meist unerwünschte Oberwellen, die als Nutrastmomente (Reluktanzmomente) und durch das Erregerfeld hervorgerufene Oberwellen in der induzierten Spannung in Erscheinung treten. Die Problematik von Reluktanzmomenten ist beispielsweise in der Deutschen Offenlegungsschrift DE 196 33 209 A1 beschrieben.

Als ein wirkungsvolles Mittel zur Unterdrückung dieser Oberwellen wird allgemein eine Schrägung des Stators und/oder Rotors um eine Nutteilung oder eines bestimmten Betrages dieser vorgenommen. Dieser in Umfangsrichtung verlaufende Schrägungswinkel wird im weiteren mit &agr; bezeichnet. Bei permanentmagnetisch erregten rotierenden elektrischen Maschinen wird eine automatisierte Bewicklung des genuteten Ankers (wicklungstragender Teil) beispielsweise mittels Einziehtechnik oder mittels Wickelarm durch geschrägte Nuten jedoch erschwert bis unmöglich. Deshalb muss hier die Schrägung im Erregerteil, also im Permanentmagneten, erfolgen.

Der auf die Länge umgerechnete axiale Schrägungswinkel &bgr; ergibt sich aus der radialen Schrägung &agr;, dem Rotorradius R, der bei konzentrischen Schalen gleich R_a bzw, bei nicht konzentrischen Radien gleich R_i + h_M ist, ergibt sich zu: &bgr; = arctan (2R/l_M*sin(&agr;/2) (1)

Gesinterte Permanentmagnete erfordern aufgrund der toleranzbehafteten Schrumpfung im Fertigungsprozess eine mechanische Nacharbeitung durch Schleifen. Das Schleifen von Schalen erfolgt hochproduktiv im Durchlaufverfahren ohne separaten Halte- und Spannmechanismus, nur geführt durch die Seitenkanten und entsprechende Andruck- und Transporteinrichtungen.

Schalen sind Teile mit mindestenseiner, meistens aber zwei gekrümmten Oberflächen 7, 8, welche senkrecht zu den Endflächen des Magneten in axialer Richtung verlaufen. Eine Schale mit einer gekrümmten Oberfläche 7 ist beispielsweise in 1 der Zeichnung dargestellt. Eine Ausführungsform mit zwei gekrümmten Oberflächen 8 zeigt 2. Die gekrümmten Oberflächen 7, 8 verlaufen dabei senkrecht zu den im weiteren als Stirnflächen 1 bezeichneten Endflächen des Magneten in axialer Richtung. Bei geraden Schalen – wie in 2 gezeigt – laufen die Seitenflächen 2 parallel zur axialen Schleifrichtung. Bei geschrägten Schalen – wie in 3 gezeigt – können Seitenflächen 3 nicht mehr als Führungskante fungieren, da diese in einem Winkel &bgr; (axiale Schrägung) von einigen wenigen Grad bis hin zu einigen 10 Grad je nach Schrägungswinkel &agr; und Magnetlänge l_M zur axialen Schleifrichtung verlaufen. Ein Schleifen dieser geschrägten Schalen (3) ist dann nur noch in für jede Magnetgeometrie separat anzufertigenden Spannvorrichtungen und für Innen- und Außenradius (R_i und R_a) getrennten Durchläufen möglich. Ein Schleifen der Magnetbreite b_M und der Magnetlänge l_M würde weitere zusätzliche Arbeitsgänge und Vorrichtungen erfordern.

Aus der DE 198 49 224 A1 ist ein schalenförmiger Magnet mit trapezförmiger Grundfläche bekannt, der in axialer Richtung geschrägt ist. Der Magnet liegt auf zwei Punkten auf, so dass eine stabile Auflage und axiale Führung nicht erreicht werden kann.

Der zeitliche und aparative Aufwand mit manueller Bestückung beim Schleifen erhöht die Kosten für geschrägte Schalen gegenüber dem Durchlaufschleifen des kompletten Querschnittsprofils (Fußform, Breite, Innenradius und Außenradius einschließlich der Magnetdicke h_M) eines ungeschrägten Magneten deutlich.

Darüber hinaus treten auch beim Pulverpressen Schwierigkeiten und Probleme mit diesen in sich verwundenen Schalen auf wie beispielsweise beim Entformen (Abschieben der Magnete aus dem Presshohl), dem Transport und dem Stapeln in den Sinterkästen, da die Schalenmagnete nur an zwei Punkten aufliegen. Diese Punkte sind in 3 mit den Bezugszeichen A und B bezeichnet.

Für das Schleifen sind also die als längsparallele Führungsflächen dienenden Seitenflächen 2 und Füße 4 mit einer Fußbreite f unerlässlich. Für das Pressen müssen die Seitenflächen 2 bzw. 3 zumindest auch zu einem bestimmten Anteil zur Magnethöhe parallel verlaufen. Aus dem Stand der Technik wie beispielsweise der eingangs genannten Deutschen Offenlegungsschrift DE 196 33 209 A1 sind Lösungswege zur Verminderung der Rastmomente unter Umgehung einer geschränkten Schale bekannt, die auf geraden ungeschrägten Schalen basieren, um die oben beschriebenen Fertigungsprobleme zu vermeiden. Diese Lösungen können jedoch die Rastmomente nicht so vollkommen unterdrücken wie eine Schrägung. Bestimmte Sägezahnordnungen bei axialer Magnetlängenstaffelung oder ungleichmäßige Polteilungen reduzieren zwar die Nutrastmomente, die Anordnungen reagieren aber sehr empfindlich auf geometrische Toleranzen und bei einer ungleichmäßigen Erregerpolteilung besteht die Gefahr von Kreisströmen bei parallel geschalteten Wicklungen.