CN109690909A - 具有非对称设计的组装式转子轴、转子以及用于制造组装式转子轴和转子的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有非对称设计的组装式转子轴和电机的具有该组装式转子轴的转子，该组装式转子轴仅包括两个转子轴部件。第一转子轴部件是包括管部段和法兰部段的轴部，并且第二转子轴部件是法兰元件，其中，管部段包括具有成型部的管外表面。此外，本发明涉及用于制造组装式转子轴的方法以及用于制造转子的方法。

Description

具有非对称设计的组装式转子轴、转子以及用于制造组装式 转子轴和转子的方法

技术领域

本发明涉及具有非对称设计的组装式转子轴和具有该组装式转子轴的转子。此外，本发明涉及用于制造组装式转子轴以及具有非对称设计的组装式转子轴的转子的方法。

背景技术

在制造特别是用于电驱动车辆的电机期间，基本上已知应减轻其重量并且同时增加其性能，以能够有利地延长车辆的行程范围。相应地，还旨在减小电机的转子轴的重量。为此，DE 10 2011 012 429A1描述了三件式转子轴，其具有两个侧盖和布置在所示侧盖之间的主体，侧盖和主体通过压力配合彼此连接。主体构造为空心体，叠片铁芯围绕中空柱体。叠片铁芯通过过盈配合固定在主体上，因此必要的是，主体必须有限定的刚度，从而在布置叠片铁芯期间不会变形，并且同时使得叠片铁芯和组装式转子轴之间能够进行充分的力传递式连接以用于电机运行。特别是具有限定的刚度的坚硬的材料已知也具有较高的重量和/或较高的价格。

同样公开了三件式转子轴的DE 42 40 045C1描述了类似的主题。转子轴由管状连接件制成，分别通过旋转摩擦焊以一体联接的方式在A侧和B侧上将具有用于轴承的支承点的一个端部件紧固到管状连接件上。为了制造转子轴，必须将三个相互独立制造的部件相连接，使得即使在满载运行时，也能够通过转子轴将扭矩从叠片铁芯可靠地传递到待驱动部件。特别地，叠片铁芯和转子轴之间的压力联接可能具有的缺点是，在叠片铁芯和转子轴之间的扭矩传递期间，可能发生连接中断并由此可能导致滑动。

发明内容

因此，本发明的目的是至少部分地克服组装式转子轴和转子中的上述缺点。特别地，本发明的目的是提供组装式转子轴、转子和用于制造组装式转子轴和用于制造转子的方法，其能够以简单的低成本的方式和方法制造组装式转子轴及具有组装式转子轴的转子，至少组装式转子轴并且由此转子的重量减小，并且同时能够在转子的叠片铁芯和转子轴之间稳定可靠地传递扭矩。

上述目的通过具有根据权利要求1的特征的、具有非对称设计的组装式转子轴和具有根据权利要求8的特征的、具有组装式转子轴的转子来实现。此外，上述目的还通过具有根据权利要求11的特征的、用于制造组装式转子轴的方法以及具有根据权利要求12的特征的、用于制造转子的方法来实现。本发明的其他特征和细节将根据从属权利要求、说明书和附图得出。在这种情况下，结合根据本发明的组装式转子轴和/或根据本发明的转子描述的特征和细节当然也与根据本发明的用于制造组装式转子轴的方法和/或根据本发明的用于制造转子的方法相结合，并且在各个情况下反之亦然，因此，关于本发明的各个方面的公开，总是相互参考或能够相互参考。此外，根据本发明的组装式转子轴能够借助根据本发明的、用于制造组装式转子轴的方法来制造，或者根据本发明的转子能够借助用于制造转子的方法来制造。

根据本发明的具有非对称设计的转子轴仅包括两个转子轴部件。这里，第一转子轴部件是轴部，其包括管部段和法兰部段(Flanschabschnitt)，而第二转子轴部件是法兰元件。根据本发明，第一转子轴部件的，特别是轴部的管部段具有带有成型部的管外表面。在本发明的范围内，组装式转子轴的非对称设计理解为这样一种设计，在该设计中，不存在用于使组装式转子轴相对于旋转轴线形成镜像的，特别是与旋转轴线正交的镜像平面。这说明组装式转子轴，特别是第一转子轴部件在几何上与第二转子轴部件不同地构造。当第一转子轴部件是具有管部段和法兰部段的轴部时，第二转子轴部件根据本发明仅包括法兰元件，其能够与轴部的管部段连接，以便于形成组装式转子轴。

有利地，所述两件式的组装式转子轴的构造允许采用不同的材料，这些材料首先确保第一转子轴部件和第二转子轴部件的各个功能，其次同时减少在制造组装式转子轴时的成本。因此，可以想到的是，第一转子轴部件，特别是轴部，具有不如第二转子轴部件坚固的材料，因此具有在制造时更便宜。为此，有利地，轴部或者第一转子轴部件用于在管部段上布置叠片铁芯。根据本发明，有利地，可以想到的是，至少沿管部段的周向观察时，叠片铁芯并非压在管部段上(由所引用的现有技术已知)，而是与轴部的管部段形状配合式连接，以保证在叠片铁芯和组装式转子轴的轴部之间传递足够的扭矩。

相反，第二转子轴部件，特别是法兰元件可以由比轴部更坚硬的材料构成。这有利地用于例如在法兰元件中能够切出螺纹，特别是内螺纹，以便于能够例如连接到待驱动的部件，诸如轴或轮轴。同样，可以想到的是，在法兰元件中构造齿系统，特别是键系统或键联接，通过该齿系统，将扭矩传递到待驱动的部件。有利地，通过非对称设计的两件式的组装式转子轴，组装式转子轴的轻质结构潜能被充分利用。借助本发明的组装式转子轴，有利地避免管直径的减小，管直径的减小例如对叠片铁芯与轴部之间的扭矩传递能力起负面作用。此外，在根据本发明的组装式转子轴的情况下，有利地，在各个转子轴部件之间仅需要一个单个接头或连接件。

此外，可以想到的是，在本发明的范围内，成型部是至少部分地在第一转子轴部件的纵向上延伸的至少一个材料切口或扁平材料部。有利地，成型部全部沿着管部段的管外表面在第一转子轴部件的，特别是轴部的纵向上延伸。有利地，成型部(如在下文更详细描述的)用于与叠片铁芯盘的结构部相互作用，以便于在叠片铁芯的叠片铁芯盘中的至少一者与转子轴之间进行形状配合式连接。在本发明的范围内，纵向应理解为沿着组装式转子轴或转子的旋转轴线的轴向。

还可以想到的是，成型部由构造为沿周向分布的多个材料切口或扁平材料部组成。有利地，多个材料切口或扁平材料部构造为在管部段的周向上彼此均匀地分布在其管外表面上。然而，还可以想到的是，多个材料切口或扁平材料部构造为使得其在管部段的周向上彼此非均匀地分布在其管外表面上。

还可以想到的是，多个材料切口或扁平材料部中的每一者至少部分地延伸为使得其在第一转子轴部件特别是轴部的轴向上彼此均匀地间隔开。有利地，也可以想到的是，多个材料切口或扁平材料部完全沿着轴部或者第一转子轴部件的管部件的管外表面延伸。

可能的是，至少一个材料切口或多个材料切口中的每一者构造成凹部的形式，特别是凹槽的形式。

在材料切口或扁平材料部作为成型部的构造中，能够有利地在轴部的管部段的管外表面上以简单且低成本的方式制造成型部。因此，可能的是，相应构造的成型部在制造轴部的制造步骤过程中已经引入到管外表面中(在材料切口的情况下)，或者在考虑扁平材料部的情况下，管外表面已经相应地构造或成型。

此外可能的是，至少法兰部段或法兰元件设计成介质可通过元件或介质不可通过元件。因此，可能的是，例如将用于冷却组装式转子轴的，有利地还冷却具有组装式转子轴的整个转子的液体或气体的冷却介质引入到组装式转子轴中，特别是组装式转子轴的管部段中。这里，可能的是，冷却介质通过介质可通过的法兰部段或介质可通过的法兰元件引入到第一转子轴部件或者轴部中，特别是轴部的管部段中，以进行冷却，而介质可通过的法兰部段或介质可通过的法兰元件避免了轴部的管部段的露出(Austreten)。这里，可以想到的是，例如，冷却介质从管部段开始前进到与管部段扭矩式连接的叠片铁芯。为此，例如管部段具有使冷却介质通向叠片铁芯的不同的开口。还可以想到的是，介质可通过的法兰部段或介质可通过的法兰元件具有入口通道和出口通道，其中，冷却介质通过入口通道引入到轴部的管部段中，并通过出口通道从轴部的管部段输送出去。这里，可能的是，例如，套筒构造在管部段中，使得有利地，从介质可通过的法兰部段或介质可通过的法兰元件开始延伸，至少部分进入到轴部的管部段中。有利地，可流动冷却介质可以例如通过套筒的内横截面引入到管部段中，并且带有热能的冷却介质可以通过由管件的外周表面与法兰元件的或法兰部段的孔构造的通道从管部段中输送出去。还可以想到的是，法兰部段和法兰元件分别被构造为介质可通过部件，从而冷却介质通过法兰部段或法兰元件引入到轴部的管部段中，然后再在对置的一侧，即通过在该处布置的法兰元件或在该处形成的法兰部段从管部段输送出去。

还可以想到的是，第一转子轴部件具有凸缘(Kragen)，凸缘在管部段的一个远端处在周向上向外延伸，该远端与形成有法兰部段的远端相对置。有利地，凸缘用作定位元件或固持元件，以至少在轴向上定位或固持叠片铁芯或叠片铁芯盘或者压盘。有利地，凸缘与轴部一体形成或与轴部的管部段一体形成。

此外，还要求保护一种电机的转子，电机例如是同步电机或异步电机，其中，转子具有根据前述类型的组装式转子轴、在管部段上布置的至少一个叠片铁芯、以及在管部段上布置的至少一个压盘。有利地，叠片铁芯与轴部的管部段的凸缘接触，其中，压盘如此布置在管部段上，使得叠片铁芯在轴向上不可移动地布置在压盘和轴部的管部段的凸缘之间。有利地，压盘和轴部的管部段的凸缘将叠片铁芯或者叠片铁芯的叠片铁芯盘轴向压在一起。还可以想到的是，两个压盘布置在管部段上，在轴向上看，两个压盘夹紧叠片铁芯。有利地，两个压盘在轴向上压紧叠片铁芯或者叠片铁芯的各个叠片铁芯盘。因此，还可以想到的是，在布置于部段上的两个压盘的布置的情况下，如从轴向观察的，压盘的至少一者抵靠凸缘，或被支撑在凸缘上。

还可能的是，叠片铁芯具有多个叠片铁芯盘，其中，叠片铁芯盘中的每一者具有对应于转子轴的成型部的结构部，转子轴的成型部和叠片铁芯盘的结构部构造成形状配合式连接。这里，有利地，结构部在几何形状上相反于成型部。可以想到的是，结构部被构造为例如凸出部，材料隆起部或凸耳或者类似设计的几何形状。还可以想到的是，结构部被构造为在叠片铁芯盘的孔的表面上，特别在叠片内表面上的扁平部的几何设计。在这种情况下，应该注意的是，叠片铁芯盘具有中心孔，以引导通过管部段，从而允许叠片铁芯盘布置在管部段上。在成型部被构造为材料切口，特别是凹部或凹槽，并且结构部被构造为凸出部的情况下，可能的是，结构部接合在成型部中。有利地，可能的是，由于构造了转子轴的成型部和各个叠片铁芯盘的结构部，在叠片铁芯或者叠片铁芯的叠片铁芯盘和组装式转子轴，特别是组装式转子轴的轴部之间的扭矩传递相比叠片铁芯和轴之间的力传递式连接没有能量损失。

还可以想到的是，附加地在管外表面上至少在至少一个压盘的设定区域中构造滚压成型部，使得在压盘和管部段之间至少产生力传递式连接。同样可能的是，借助滚压成型部产生力传递式的和形状配合式的连接。可以想到的是，在布置多于一个压盘，特别是两个压盘的情况下，还在管部段上形成两个滚压成型部。因此，可能的是，附加地或作为组装式转子轴的凸缘的替代，在管部段上制造第二滚压成型部以与凸缘轴向相邻。

在所描述的转子中，已经针对根据本发明的第一方面的组装式转子轴描述了所有优点。

还要求保护一种用于制造根据前述类型的组装式转子轴的方法，该方法至少具有以下步骤：

-使管件成形特别是拉压成形，以制造第一转子轴部件，该第一转子轴部件包括管部段、法兰部段和成型部，

-提供作为第二转子轴部件的法兰元件，和

-至少通过形状配合式连接、力传递式连接或是一体联接式连接将第一转子轴部件与第二转子轴部件连接。

根据本方法，有利地，可能的是，仅在单个制造步骤中生产第一转子轴部件。这里，在构造管部段和法兰部段期间已制造了成型部。有利地可以想到，在制造第一转子轴部件期间，在成形过程或拉压成形过程中构造凸缘。还可以想到的是，在后续方法步骤中，特别是在热成型工艺期间或在热成型方法步骤期间制造凸缘，凸缘特别是构造在轴部的管部段上。还可以想到的是，用于该方法的被提供为第二转子轴部件的法兰元件具有凸缘，而非第一转子轴部件。因此，可能的是，在将法兰元件馈送到用于制造组装式转子轴的所述方法之前，包括或不包括凸缘的法兰元件以类似于第一转子轴部件，特别是轴部的方式，通过成形方法，特别是拉压成形方法来制造。

还可以想到的是，轴部，特别是管部段至少部分地在轴向上延伸，并且在管部段的一个远端上具有沿管部段的周向延伸的肩部，该远端与凸缘构造在管部段上的远端相对置。有利地，还可以想到的是，在肩部的表面上构造滚压成型部，例如压盘能够至少力传递式连接地，优选力传递式且形状配合式连接地布置在滚压成型部上。在管部段上构造的肩部有利地用于使得在将第一压盘或者第一压盘和第二压盘与叠片铁芯布置在轴部的管部段上之前已经制造了滚压成型部，部件中的至少一些能够推动通过现有的滚压成型部而不会由此产生力传递式连接。这里，有利地，用于与在肩部上形成的滚压成型部产生力传递式连接的压盘特别地具有孔径，该孔径比例如第一压盘和/或叠片铁芯的孔径更小。

在第一转子轴部件，特别是轴部和第二转子轴部件，特别是法兰元件的布置中，可能的是，这些部件形状配合式连接。在这种情况下，可以想到的是，在法兰元件和轴部的管部段之间产生螺纹连接。这里，可能的是，例如管部段至少在远端处具有内螺纹，而法兰元件具有接合在内螺纹中的外螺纹。还可以想到的是，整个管部段，特别是管部段的孔的表面具有内螺纹。此外，可能的是，轴部和法兰元件相互压靠。这里，可能的是，特别在管部段的内侧制造材料隆起部，例如滚压成型部，也可以想到的是，特别是在法兰元件的外径上，特别是在其联接部段中，也制造这种类型的材料隆起部或者滚压成型部，以便确保在第一转子轴部件和第二转子轴部件之间的可靠的力传递式连接。还可以想到的是，第一转子轴部件与第二转子轴部件通过一体联接式连接，特别是焊接来连接。

在所描述的方法中，已经针对根据本发明的第一方面的组装式转子轴和根据本发明的第二方面的转子描述了所有优点。

还要求保护一种用于制造根据前述类型的转子的方法。该方法至少具有以下步骤：

a)提供根据前述类型的组装式转子轴，

b)将叠片铁芯推动到管部段上，使得叠片铁芯的叠片铁芯盘的结构部与管部段的成型部形状配合式地相互作用，其中，推动叠片铁芯直到构造在管部段上的凸缘上，或者直到构造在管部段上的第一压盘上，以及

c)将轴向顶靠叠片铁芯的压盘特别是第二压盘推动到管部段上直到滚压成型部，使得将叠片铁芯盘沿轴向压在一起，滚压成型部构造在管部段的位于压盘的设定区域中的管外表面上。

根据成型部或结构部的构造，可以想到的是，结构部还至少部分地接合在成型部中。

在本发明的范围内，可以想到的是，在步骤a)之前，暂时将第一压盘推动到管部段上至少直到构造于管部段的管外表面上的第一滚压成型部，或者直到构造于管部段上的凸缘。

还可以想到的是，用于制造转子的方法还包括如上所述的用于制造组装式转子轴的方法的步骤，以便制造上述类型的组装式转子轴并提供用于制造转子的装配方法。

在所描述的方法，已经针对根据本发明的第一方面的组装式转子轴、根据本发明的第二方面的转子和根据本发明的第三方面的用于制造转子轴的方法描述了所有优点。

附图说明

下面参考附图更详细地解释根据本发明的组装式转子轴和根据本发明的转子的实施方式及其制造的方法步骤。附图示意性地示出：

图1a示出了根据本发明的转子的一个实施方式的侧视图，

图1b示出了在图1中所示的根据本发明的转子的实施方式的截面A-A的图示的侧视图，

图1c示出了在图1a和图1b中所示的根据本发明的转子的实施方式的立体分解图，

图1d示出了在图1c中所示的根据本发明的转子的实施方式的分解图的侧剖示图，

图2示出了根据本发明的转子的另一实施方式的侧剖视图，

图3a示出了根据本发明的组装式转子轴的第一转子轴部件，特别是轴部的一个实施方式的立体图，

图3b示出了在图3a中所示的轴部的实施方式的侧视图，

图3c示出了在图3b中所示的轴部的实施方式的截面B-B的侧视图，

图4a示出了根据本发明的转子轴的一个实施方式的立体图，

图4b示出了在图4a中所示的根据本发明的转子轴的实施方式的侧视图，

图4c示出了在图4b中所示的根据本发明的转子轴的实施方式的截面C-C的图示的侧视图，

图4d示出了根据本发明的转子的一个实施方式的俯视图，其包括根据图4a至图4c的根据本发明的转子轴的实施方式，

图5a示出了根据本发明的组装式转子轴的轴部的另一实施方式的立体图，

图5b示出了图5中所示的轴部的实施方式的侧视图，

图5c示出了在图5b中所示的轴部的实施方式的截面D-D的侧视图。

具有相同功能和作用方式的元件在图1a至图5c中分别以相同的附图标记示出。

具体实施方式

在图1a至图1c中，根据本发明的转子1的一个实施方式以不同的图示示出。转子1具有转子轴2，转子轴2包括第一转子轴部件2.1和第二转子轴部件2.2。根据本发明，第一转子轴部件2.1是轴部3，其具有管部段4和法兰部段5。根据本发明，第二转子轴部件2.2是法兰元件10。轴部3有利地具有空腔7，在空腔7内能够引入例如可流动的冷却介质，特别是气态或液态的冷却介质。根据图1a至图1c所示的根据本发明的转子1的实施方式，轴部3还具有凸缘6，凸缘6在轴部3的管部段4的一个远端处径向向外延伸。凸缘6有利地构造在轴部3的、尤其是管部段4的远端处，该远端与构造有轴部3的法兰部段5的远端相对置。轴部3的法兰部段5和管部段4一体地构造，或形成单件式轴部3，并且有利地在一个加工步骤中由管件制成。法兰元件10，即转子轴2的第二转子轴部件2.2，有利地具有孔11。孔11有利地沿着旋转轴线60在轴向上延伸，并且有利地构造为通孔的形式。有利地，孔11用于可流动的冷却介质的入口和/或出口。类似地，有可能的是，轴部3的并且由此第一转子轴部件2.1的法兰部段5具有孔8，其至少部分地沿旋转轴线60在轴向上延伸。还可以想到的是，例如栓塞形式的封闭元件9以这样的方式封闭法兰部段5的孔8，使得例如引入管部段4的空腔7中的冷却介质不能通过法兰部段5流出管部段4。然而，也可以想到的是，这种封闭元件9没有布置或构造在轴部3的法兰部段5的孔8中，从而法兰部段5是介质可通过元件。

在介质可通过元件中，特别是在介质可通过的法兰部段5和法兰元件10中，可以有利地想到，可流动冷却介质至少输送到轴部3的管部段4的空腔7中和/或与流入方向相反地从所述空腔7中移出。还可以想到的是，法兰元件10和法兰部段5均是介质可通过元件，从而冷却介质例如通过介质可通过元件中的一者引入到轴部3的管部段4的空腔7中，并再通过另一介质可通过元件从空腔7中输送出来。

有利地，可以想到的是，法兰元件10具有接合部段10.1，接合部段特别地与轴部3的有利地在管部段4的一个远端处的部段相连接，以连接轴部3和法兰元件10。在此可以想到的是，在部段10.1上特别在其外表面上形成外螺纹(未示出)，该外螺纹例如接合到管部段4的内表面上构造的(此处未示出)内螺纹中。

除了转子轴2，根据图1a至图1d的转子1具有叠片铁芯20，叠片铁芯包括多个叠片铁芯盘(在此未详细示出)。叠片铁芯20，特别是叠片铁芯20的各个叠片铁芯盘(在此未示出)具有孔20.1，该孔20.1用于容纳转子轴2，特别是轴部3的管部段4，使得叠片铁芯20布置在转子轴2上。

转子轴2，特别是轴部3的管部段4，并且因此第一转子轴部件2.1具有成型部40。成型部40有利地至少构造在轴部3的管部段4上，还可以想到的是，成型部40至少部分地包括轴部3的凸缘6和/或法兰部段5。成型部40有利地形成在管部段4的管外表面4.1上。成型部40特别有利地构造为沿着旋转轴线60在轴向上延伸的至少一个扁平材料部，特别有利地构造为材料凹部。在本发明的上下文中，扁平材料部尤其应理解为轴部3的管部段4上的一部分，该部分相对于外圆周具有不同的几何形状。有利地，扁平材料部的区域具有比轴部3的管部段4的其余外壁区域更小的半径。这说明，在管部段4特别是管外表面4.1的扁平材料部的区域中，不具有圆形形状，而是具有沿周向延伸的直线形状。

此外，根据图1a至图1c的根据本发明的转子1可以具有压盘30。以与叠片铁芯20相对应的方式，所述压盘30被推动到轴部3的管部段4上，并且有利地用于沿轴向使叠片铁芯20的各个叠片铁芯盘彼此压靠。构造在轴部3的管部段4上的凸缘6有利地在压盘30的相对侧用作止挡件。因此，在装配此处示出的转子1时，仅需要一个压盘30。为了有利地在转子轴2和叠片铁芯20之间产生形状配合式连接(通过该连接，叠片铁芯20与转子轴2之间可以进行扭矩传递)，叠片铁芯20特别是各个叠片铁芯盘具有结构部50。结构部50有利地构造在孔或通道开口20.1的表面上，并且在将叠片铁芯20或者各个叠片铁芯盘推动到轴部3的管部段4上时，结构部50与构造在管部段4或管外表面4.1上的成型部40相互作用。因此，可以想到的是，结构部50也构造为扁平材料部的几何形状，因此其有利地形成相反于成型部40的形状。还可以想到的是，当成型部40构造为材料凹陷部，特别是凹部或凹槽，则结构部50构造为接合到管部段4的凹槽中的凸出部特别是凸耳的几何形状。成型部40并且因此结构部50的几何构造不应受这里所示的实施方式的限制。有利地，可以想到的是，能够使用构造成型部40和结构部50的任何几何形状，其用于确保在叠片铁芯20或叠片铁芯20的各个叠片铁芯盘与转子轴2之间产生足够的形状配合式连接，从而有利地在叠片铁芯20与转子轴2之间进行非减少的扭矩传递。

为布置压盘30，有利地可以想到的是，将滚压成型部应用在管部段4上。滚压成型部(在此未示出)有利地在管部段4的一个远端处构造在管外表面4.1上，该远端与管部段4的构造有凸缘6的远端相对置。在将压盘30布置在管部段4的滚压成型部上时，有利地在压盘30与滚压成型部之间产生力传递式连接，从而压盘30与轴部3的管部段4并且因此转子轴2固定连接，以便于与其一起旋转。

有利地，可以想到的是，轴部3的管部段4具有肩部4.2。肩部4.2有利地形成在管部段4的一个远端处，该远端与管部段4的构造有凸缘6的远端相对置。管部段4的肩部4.2有利地具有比管部段4的其余部分较小的外圆周，并因此径向向内偏移。有利地，肩部4.2至少部分地在轴向上延伸。可以想到的是，滚压成型部构造在轴部3的管部段4的管外表面4.1上的肩部4.2的区域中。这有利地用于确保在附装叠片铁芯20和压盘30之前，滚压成型部能够已经构造在管部段4上，而不会在推动到所述叠片铁芯20上时使得叠片铁芯20和滚压成型部无意地产生力传递式连接。为此，压盘30有利地相比叠片铁芯20或者相比叠片铁芯20的各个叠片铁芯盘具有更小尺寸的通孔30.1，从而在压盘30和在肩部4.2上制造的滚压成型部之间能够进行力传递式连接。有利地，压盘30的通孔30.1的直径小于构造在肩部4.2上的滚压成型部的外径。因此，叠片铁芯20或叠片铁芯20的各个叠片铁芯盘的孔20.1构造得比在肩部4.2上构造的滚压成型部的外径大。

在图1c和图1d中，还示出了用于制造组装式转子轴2和转子1的方法的一个实施方式。这里，首先由管件生产第一转子轴部件2.1，特别是轴部3，该第一转子轴部件2.1具有管部段2、法兰部段5和成型部40。有利地，凸缘6形成在管部段4上。轴部3与第二转子轴部件2.2，特别是法兰元件10形状配合式地、力传递式地和/或一体联接式地连接。随后，有利地将叠片铁芯20推动到组装式转子轴2上。推动有利地通过轴部的、构造有法兰部段5的一侧或远端发生。叠片铁芯20具有包括结构部50的多个叠片铁芯盘(在此未示出)。将叠片铁芯20推动到组装式转子轴2上，使得结构部50与成型部42接合。最后，将压盘30推动到管部段4上，该压盘30有利地与滚压成型部(这里未示出)力传递式连接，该滚压成型部应用在位于压盘30的设定区域的管部段4上。为此，所述滚压成型部能够在应用叠片铁芯20之前或之后和/或在布置压盘30之前制造。

在图2中示出了根据本发明的转子1的另一实施方式的侧剖视图。在图2中所示的转子基本上对应于图1a到图1d中所示的根据本发明的转子1的实施方式，并且不同之处特别在于，第一压盘30和第二压盘31的布置，以及在法兰元件10中引入的螺纹12。螺纹12有利地构造成内螺纹的形式并且至少部分地沿着构造在法兰元件10中的孔11延伸。此外，在图2中所示的法兰元件10具有止挡件13，其有利地用于在连接法兰元件10与轴部3时，允许法兰元件10在轴向给定的位置上相对轴部3限定地布置。有利地，止动件13用于确保法兰元件10能够被引入到轴部3的管部段4的空腔7中的限定深度。在将凸缘6构造在轴部3的管部段4上的情况下，凸缘6有利地接触法兰元件10的止挡件13。此外，法兰元件10具有支座14，特别是轴部支座，沿轴向观察，其至少部分地延伸到轴部3的管部段4的空腔7中。这里，支座14的外表面接触管部段4的内表面。然而，如果在法兰元件10和轴部3之间优选力传递式连接，以便于制造根据本发明的组装式转子轴2，则可以想到的是，在支座14上，特别是支座14的外表面上，应用滚压成型部，或在管部段4的位于支座14(其将在稍后布置)的区域中的内表面上制造滚压成型部。因此，有利地，由于存在的滚压成型部，因此当至少将法兰元件10的支座14推动到轴部3的管部段4中时，法兰元件10和轴部3之间进行力传递式连接。

如果在法兰元件10和轴部3之间优选形状配合式连接，因此可以想到的是，例如，在支座14的区域中加工出外螺纹(此处未示出)，其能够与管部段4的内螺纹(在此未示出)接合。管部段4的内螺纹有利地在管部段4的至少位于以下区域的内表面上延伸，在对组装式转子轴进行组装期间，该区域随后与法兰元件10的支座14相接触。然而，也可以想到的是，沿着管部段4的整个内表面制造内螺纹。法兰元件10的螺纹12，特别是至少部分在孔11中构造的内螺纹有利地用于将转子轴2并且因此转子1与待驱动部件(诸如轴)相连接。在布置两个压盘30、31的的情况下(如该图2所示)，有利地，可以想到的是，压盘中的一者30布置在一个远端处，例如在该远端处凸缘6构造在管部段4上；而压盘中的另一者31布置在另一个远端处，该远端与例如构造有凸缘6的远端相对置。两个压盘30和31将叠片铁芯20和特别是叠片铁芯20的各个叠片铁芯盘轴向夹紧在其之间，并且有利地用于轴向地将叠片铁芯20的各个盘彼此压紧。

有利地，可以想到的是，滚压成型部(在此未示出)构造在第一压盘30及第二压盘31的设定区域中位于轴部3的管部段4的管外表面4.1上的。当在管部段4上一体地形成凸缘6时，也有利地形成这种滚压成型部。还可以想到的是，滚压成型部构造在轴部3的管部段4的仅位于第二压盘31的设定区域中的管道外表面4.1上。

在图3a至图3c中以不同的图示示出了轴部3并且因此第一转子轴部件2.1的一个实施方式。在图3a至图3c中所示的轴部3有利地用于制造根据本发明的组装式转子轴。如已经描述的那样，轴部3具有管部段4和法兰部段5。管部段4和法兰部段5在制造方法中一体式生产。此外，轴部3具有凸缘6，凸缘在管部段4的一个远端处径向向外延伸，该远端与构造有法兰部段5的远端相对置。有利地，管部段4、法兰部段5以及凸缘6在一个制造步骤特别是一个成形步骤期间，特别有利地在拉压成形步骤期间构造。还可以想到的是，在管件成形为使得形成包括至少一个管部段4和一个法兰部段5的轴部3之后，通过其他成形方法生产凸缘6。如在图3a至图3c中所示，轴部3有利地具有成型部40。在此示出的成型部40特别有利地构造成沿周向分布构造的多个扁平材料部或者材料切口或凹部的形式。所述扁平材料部有利地至少部分地在轴向上沿旋转轴线60延伸，其中，第一扁平材料部41和第二扁平材料部42在左侧图示中示出，第三扁平材料部43和第四扁平材料部44在右侧图示中示出。特别有利地，扁平材料部41、42、43、44沿着轴部3的整个管部段4的管外表面4.1延伸。有利地，如在周向上观察的，扁平材料部41、42、43、44彼此均匀地间隔布置。

在图4a至图4c中示出了根据本发明的转子轴2的一个实施方式。有利地，在图4a至图4c中所示的根据本发明的转子轴2的实施方式包括在图3a至图3c中所示的根据本发明的轴部3的实施方式。除了在图3a至图3c中所示的轴部3，在图4a至图4c中所示的转子轴2具有法兰元件10，其有利地与轴部3力传递式地、形状配合式地和/或一体联接式地连接。特别地，在图4d中示出带有叠片铁芯20的图4a至图4c所示的转子轴2，叠片铁芯20布置在轴部3的管部段4。根据图4d，清楚示出了转子轴2的成型部40与叠片铁芯20的或者叠片铁芯20的各个叠片铁芯盘的结构部50之间如何发生相互作用。这里，成型部40有利地被构造为扁平材料部特别是多个扁平材料部41、42、43、44的几何形状。另外，叠片铁芯20的结构部50构造为扁平材料部特别是多个扁平材料部51、52、53、54的几何形状，在该区域中叠片铁芯20的通道开口或孔20.1具有相比在孔20.1的其余区域中更小的直径。因为将结构部50的扁平材料部51-54引入到或布置在成型部40的扁平材料部41至44中，在叠片铁芯20与转子轴2，特别是与轴部3的管部段4之间产生了形状配合式连接，从而在在叠片铁芯20和转子轴2之间能够可靠地传递扭矩。

在图5a至图5c中示出了根据本发明的转子轴2的轴部3的另一实施方式。与在图3a至图3c中所述的轴部3的实施方式的不同之处在于，在图5a至5c中示出的轴部3的实施方式不具有凸缘6。在此，可以想到的是，为布置叠片铁芯20，如图1a至图1d所示，例如在两个压盘30、31的各自的设定区域构造滚压成型部，如图2所示。借助两个压盘的布置，有利地使得将叠片铁芯20的叠片铁芯盘轴向压紧。同时，压盘和例如在图3a至3c中示出的凸缘6防止叠片铁芯20沿着轴部3的管部段4无意的轴向移动。

附图标记列表

1 转子

2 转子轴

2.1 第一转子轴部件

2.2 第二转子轴部件

3 轴部

4 管部段

4.1 管外表面

4.2 肩部

5 法兰部段

6 凸缘

7 空腔

8 孔

9 封闭件

10 法兰元件

10.1 接合部段

11 孔

12 螺纹

13 止挡件

14 支座

20 叠片铁芯

20.1 孔/通道开口

30 (第一)压盘

31 (第二)压盘

30.1 通孔

40 成型部

41 (第一)扁平材料部

42 (第二)扁平材料部

43 (第三)扁平材料部

44 (第四)扁平材料部

50 结构部

51 (第一)扁平材料部

52 (第二)扁平材料部

53 (第三)扁平材料部

54 (第四)扁平材料部

60 旋转轴线

A-A 截面A-A

B-B 截面B-B

C-C 截面C-C

D-D 截面D-D

E 视线方向

Claims (14)

1.一种具有非对称设计的组装式转子轴(2)，仅包括两个转子轴部件(2.1、2.2)，第一转子轴部件(2.1)是包括管部段(4)和法兰部段(5)的轴部(3)，并且第二转子轴部件(2.2)是法兰元件(10)，所述管部段(4)包括具有成型部(40)的管外表面(4.1)。

2.根据权利要求1所述的组装式转子轴(2)，

其特征在于，

所述成型部(40)是至少一个材料切口或扁平材料部，所述至少一个材料切口或扁平材料部至少部分地在所述第一转子轴部件(2.1)的纵向上延伸。

3.根据权利要求1所述的组装式转子轴(2)，

其特征在于，

所述成型部(40)由多个材料切口或扁平材料部组成，所述多个材料切口或扁平材料部构造为沿周向分布。

4.根据权利要求3所述的组装式转子轴(2)，

其特征在于，

所述多个材料切口或扁平材料部中的每一者延伸为使得其至少部分地在所述第一转子轴部件(2.1)的轴向上彼此均匀地间隔开。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的组装式转子轴(2)，

其特征在于，

所述至少一个材料切口或所述多个材料切口中的每一者被构造成凹部的形式，特别是凹槽的形式。

6.根据上述权利要求中任一项所述的组装式转子轴(2)，

其特征在于，

至少所述法兰部段(4)或所述法兰元件(10)被构造为介质可通过的或介质不可通过的法兰。

7.根据上述权利要求中任一项所述的组装式转子轴(2)，

其特征在于，

所述第一转子轴部件(2.1)具有凸缘，所述凸缘在所述管部段(4)的一个远端处沿周向向外延伸，所述远端与构造有所述法兰部段(4)的远端相对置。

8.一种电机的转子(1)，其中，所述转子(1)包括根据前述权利要求1至7中任一项所述的组装式转子轴(2)、布置在管部段(4)上的至少一个叠片铁芯(20)和布置在所述管部段(4)上的至少一个压盘(30)。

9.根据权利要求8所述的转子(1)，

其特征在于，

所述叠片铁芯(20)具有多个叠片铁芯盘，所述叠片铁芯盘中的每一者具有与所述转子轴(2)的成型部(40)相对应的结构部(50)，所述转子轴(2)的所述成型部(40)和所述叠片铁芯盘的所述结构部(50)形成形状配合式连接。

10.根据权利要求9所述的转子(1)，

其特征在于，

滚压成型部附加地构造在至少位于所述至少一个压盘(30、31)的设定区域的管外表面(4.1)上，使得在所述压盘(30、31)和所述管部段(4)之间至少产生力传递式连接。

11.一种用于制造根据权利要求1至7中任一项所述的组装式转子轴(2)的方法，其中，所述方法至少具有以下步骤：

-使管件成形特别是拉压成形，以制造第一转子轴部件(2.1)，所述第一转子轴部件包括管部段(4)、法兰部段(5)和成型部(40)，

-提供法兰元件(10)作为第二转子轴部件(2.2)，和

-至少通过形状配合式连接、力传递式连接或一体联接式连接，来将所述第一转子轴部件(2.1)与所述第二转子轴部件(2.2)相连接。

12.一种用于制造根据权利要求8至10中任一项所述的转子(1)的方法，其中，所述方法至少具有以下步骤：

a)提供根据权利要求1至7所述的组装式转子轴(2)，和

b)将叠片铁芯(20)推动到管部段(4)上，使得所述叠片铁芯(20)的叠片铁芯盘的结构部(50)与所述管部段(4)的成型部(40)形状配合式地相互作用，推动所述叠片铁芯(20)直到构造在所述管部段(4)上的凸缘(6)上或者直到布置在所述管部段(4)上的第一压盘(30)上，和

c)将轴向顶靠所述叠片铁芯(20)的压盘(30、31)特别是第二压盘(31)推动到所述管部段(4)上直到滚压成型部，使得将所述叠片铁芯盘轴向压在一起，所述滚压成型部构造在所述管部段(4)的位于所述压盘(30、31)的设定区域中的管外表面(4.1)上。

13.根据权利要求12所述的方法，

其特征在于，

在步骤a)之前，暂时将所述第一压盘(30)推动到所述管部段上至少直到构造于所述管部段的所述管外表面(4.1)上的第一滚压成型部，或者直到构造于所述管部段(4)上的凸缘(6)。

14.根据权利要求12或13所述的方法，

其特征在于，

所述方法包括根据权利要求11所述的用于制造组装式转子轴(2)的方法的步骤。