CN117914065A - 转子轴组件、转子、电机以及转子轴的制造方法 - Google Patents
转子轴组件、转子、电机以及转子轴的制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117914065A CN117914065A CN202311346733.6A CN202311346733A CN117914065A CN 117914065 A CN117914065 A CN 117914065A CN 202311346733 A CN202311346733 A CN 202311346733A CN 117914065 A CN117914065 A CN 117914065A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rotor shaft
- circumferential surface
- arrangement
- shaft assembly
- assembly
- 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.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims abstract description 45
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 32
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 claims description 8
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 6
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 5
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 claims description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract description 15
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 43
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 239000011796 hollow space material Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000007652 sheet-forming process Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Abstract
本发明涉及用于转子(252)的转子轴组件(100)，该转子特别是用于电机(250)。在转子轴组件(100)的柱形外周面(120)上形成有用于叠片组(124)的转子轴座(122)。转子轴组件(100)具有形成为空心轴的外转子轴装置(102)和内转子轴装置(104)。内转子轴装置(104)的外周面(108)抵靠在外转子轴装置(102)的内周面(106)上。外转子轴装置(102)的内周面(106)和/或内转子轴装置(104)的外周面(108)上形成有多个轴向延伸的造型元件(110)，这些造型元件被压扁并在对置的周面(106、108)中刻槽。此外，还涉及相应的转子、电机以及制造此转子(100)的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于转子的转子轴组件。本发明还涉及具有这种转子轴组件的电机转子以及具有这种转子的电机。本发明还涉及转子的相应制造方法。
背景技术
转子轴是众所周知的并且其通常装有叠片。它们构成了电机的转子。已知并且已证实的是，电机及其操作方法有多种不同实施形式。基本上，可以根据可动铁芯的运动类型来区分电机。在直线电机中，电枢作为铁芯实施直线运动，而在旋转致动器中，转子作为铁芯旋转。其中一个挑战是如何确保转子轴与叠片组之间的充分连接。一种可能的方法是通过也称为摩擦配合的力配合来实现。叠片组通常采用热对接方式与转子轴相连接，形成横向压配连接。然而，这种方法需要大量能源，因此成本较高，因为通常必须加热叠片组，以增大内径进行装配，而且还必须例如使用液氮冷却转子轴，以减小转子轴的外径进行装配。另外的或补充的可能性是，如果横向压配连接不够充分，则通过形状配合来实现。例如，在这种情况下，可以在转子轴上设置纵向凹槽，让叠片组与之啮合。根据设计的不同，这或者可能不足以实现充分的连接，或者可能需要在生产技术方面寻求不同的解决方案，以节约能源(以及减排二氧化碳)和成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为所述类型的转子轴提供一种更具成本效益的解决方案，该方案经过改进或至少代表了一种替代实施方案。
根据本发明，在用于尤其是用于电机的转子的转子轴组件中，在转子轴组件的柱形外周面上形成了用于叠片组的转子轴座。转子轴组件具有形成为空心轴的外转子轴装置和内转子轴装置。内转子轴装置的外周面抵靠在外转子轴装置的内周面上。在外转子轴装置的内周面和作为补充地/或作为替代地在内转子轴装置的外周面上形成多个轴向延伸的造型元件。造型元件被压扁并在相对的周面中刻槽。因此，在外转子轴装置的内周面上布置的造型元件在内转子轴装置的外周面中刻槽，作为补充或替代地，在内转子轴装置的外周面上布置的造型元件在外转子轴装置的内周面中刻槽。
在两个转子轴装置对接之前，叠片组在外转子轴装置上被放置在转子轴座上。转子轴座可以是柱形的。特别是，转子轴座可以是圆柱形。任选地，在转子轴座上附加地设置有凹槽或凸起，以便在转子轴和叠片组之间形成额外的形状配合。
在将内转子轴装置对接到外转子轴装置中的过程中，与造型元件相对的周面区域会发生弹性和/或塑性变形。在这种情况下，造型元件的高度选择为使得其(也)发生塑性变形。
造型元件也可称为结构化元件。转子轴组件的转子轴装置的周面可以与转子在运行中围绕其旋转的转子轴线基本同心地走向，而造型元件可以是这种基本同心走向的例外。这里的“基本”可以理解为在公差范围内，公差范围与制造有关。优选地，造型元件具有驼峰形构造，其中可以为造型元件指定曲率半径，并且造型元件在相关转子轴装置的大部分或整个长度上延伸，尤其是在轴向方向上观察时。此外优选地，在转子轴装置的整个周向上，多个造型元件沿周向方向均匀或等距分布。
外转子轴装置和内转子轴装置可以在一定公差范围内具有相同的硬度。如果两个转子轴装置中只有一个转子轴装置有造型元件，则布置有造型元件的转子轴装置的硬度可以高于没有造型元件的转子轴装置。在此，只需考虑造型元件的区域中的转子轴装置的硬度(或直接考虑造型元件的硬度)以及与造型元件相对的或在连接过程中造型元件所刻槽进入的周面的区域的硬度就足够了。如果两个转子轴装置在与造型元件相对或造型元件所刻槽进入的周面的硬度大致相同，则在对接过程中会发生塑性变形。此外，还可以观察到造型元件的轻微塑性变形，其中，由于造型元件区域的壁厚增加，塑性变形只在很小程度上发生。如果两个转子轴装置中只有一个有造型元件，则有利的是，造型元件经过硬化或部分硬化，或者替代地，有造型元件的转子轴装置比没有造型元件的转子轴装置更坚硬，在对接两个转子轴装置的过程中，造型元件会刻槽进入所述没有造型元件的转子轴装置的周面区域。
内转子轴装置的外周面的直径可以相对于外转子轴装置的内周面的直径具有过盈尺寸，从而在内转子轴装置和外转子轴装置之间形成过盈配合。在此过盈尺寸应选择为，使得即使有附加的造型元件，仍可以将两个转子轴装置对接起来。
内转子轴组件可设计成带有空腔的空心轴。由此可以使转子轴组件更轻。空腔还可用于冷却转子轴组件。转子轴组件可以是空心体，其中，转子轴组件的壁尤其具有朝向叠片组的内侧，其中，从旋转方向看，该内侧以与转子轴同心或平行于转子轴组件的外侧的方式延伸。有利地，冷却液可以通过空心体进行输送。此外，还可提供相对较轻的转子轴。在内侧和外侧相互平行的情况下，还可以实现转子轴或转子轴组件的转子轴壁在旋转方向上具有恒定的厚度。
在径向上位于内侧的内转子轴装置的材料可以比在径向上位于外侧的外转子轴装置的材料具有更高的热膨胀系数。这样，转子轴组件与布置在其上的叠片组之间在运行过程中的力配合就能得到改善，同时，两个转子轴装置之间的力配合也能得到改善。
外转子轴装置的内周面可以是锥形，与内转子轴装置面向外转子轴装置的外周面的锥形相反。这样，可以方便两个转子轴装置的对接，并改善两个转子轴装置之间和/或与布置在转子轴座上的叠片组之间的力配合。
在转子轴装置的纵向端部处可分别布置有轴承区。或者，也可以仅在两个转子轴装置之一的纵向端部处布置有轴承区。第一轴承区可与外转子轴装置或内转子轴装置相连。替换地或补充地，第二轴承区也可与外转子轴装置或内转子轴装置相连。特别是，在转子轴座区域，轴承区的内径可以小于外转子轴装置或内转子轴装置的内径。一个轴承区和/或多个轴承区可以与相应的转子轴装置以力配合、形状配合或材料结合的方式连接。
在一个实施例中，内转子轴装置和/或外转子轴装置可以由多块组成。轴承区的内径可小于转子轴组件在转子轴座区域内的内径。轴承区的外径可以小于转子轴组件在转子轴座区域内的外径。
外转子轴装置的壁厚可为1.5至6毫米。外转子轴装置的壁厚可为1.8至3毫米，特别优选为2.0至2.5毫米。
内转子轴装置在转子轴座区域具有至少为1.7毫米的壁厚，至少为3毫米的壁厚，特别优选至少为5毫米。
造型元件可以从外转子轴装置的内周面向内径向伸出至少0.3毫米，特别是至少0.5毫米，并且补充地或替换地，造型元件还可以从内转子轴装置的外周面向外径向伸出至少0.3毫米，特别是至少0.5毫米，特别是至少1.5毫米。
造型元件可以在内表面上平均分布，并且补充地或替换地，可以在外表面上平均分布。因此，作用力可以在周向上平均分布。造型元件可以彼此等距排列。或者，也可以将造型元件以重复的距离或模式间隔排列。
造型元件在垂直于轴向延伸的截面上可以是波浪形或棱柱形。
内转子轴装置可以构造为冷却装置，或者在内转子轴装置的空腔中设置冷却装置，以增加内转子轴装置或冷却装置的内周面的表面积，作为补充或替代性地，将冷却液导入内转子轴装置中。外转子轴装置可由第一材料制成，冷却装置(内转子轴装置)可由不同于第一材料的第二材料制成。这两种材料可以具有不同的导热系数和/或不同的热膨胀系数。特别是，在径向上位于内侧的材料可以具有更高的热膨胀系数；因此，内转子轴装置的材料可以比外转子轴装置的材料具有更高的热膨胀系数。这样可以改善转子轴装置之间的力配合，并最终改善转子轴组件(尤其是转子轴座)与安装在其上的叠片组之间的力配合。
在一个特定的实施例中，外转子轴装置和内转子轴装置可以具有不同的硬度，其中，未布置造型元件的转子轴装置可以比布置了造型元件的转子轴装置更硬。例如，可将内转子轴装置构造成冷却装置，由此在内部可以形成有支撑结构，并在内转子轴装置的外周面上可以轴向地布置有造型元件。在此例如作为冷却装置构造的内转子轴装置由铝构成并且被推入由钢或合金钢制成的管形的外转子轴装置中。例如，可将带有软驼峰部的软铝轴(如冷成形铝或挤压型材)推入硬(圆)钢轴中。
冷却装置的材料可以是合金材料。特别是，冷却装置的材料可以是铝或铝合金。另外，冷却装置的材料也可以是其中嵌入有特定的薄膜材料的塑料的热敏材料(Thermowerkstoff)。另外，冷却装置的材料也可以是铜或铜合金。外转子轴装置的材料尤其可以是钢或合金钢。
冷却装置可以形成为挤压型材。在一个特定的实施方案中，挤压型材可具有蜂窝状冷却通道。在另一个实施方案中，冷却装置可以通过板材成型工艺形成。
内转子轴装置和/或外转子轴装置可通过成型技术制造。于是可以低成本地制造大量转子轴。
根据本发明的用于电机的转子具有上述转子轴组件的一种变型以及至少一组布置在转子轴座上的叠片组。根据本发明的转子轴组件的所有特征及其优点也可比照适用于根据本发明的转子，反之亦然。
根据本发明的电机具有如上所述的转子。特别是，该电机可用于车辆。针对本发明的转子轴组件或本发明的转子所描述的所有特征及其优点也可比照适用于本发明的电机，反之亦然。
转子轴组件可用于电机。电机可以是电流励磁电机。电机可以是永磁同步电机(PSM)，其中定子绕组由三相电流供电并产生旋转磁场。转子中装有永磁体，转子跟随定子的磁场旋转，不会出现转差。电机可以是他励同步电机(FSM-fremderregterSynchronmotor他励同步电机/SSM-Stromerregter Synchronmotor电流励磁同步电机)，定子绕组由三相电流供电并产生旋转磁场。同步环将直流电传输到转子的激励线圈上。转子跟随定子的磁场运行，不会出现转差。电机也可以是异步电机(ASM)。在这种情况下，定子绕组由三相电流供电并产生旋转磁场；旋转磁场在转子的短路棒中感应电流，从而产生相反的磁场。转子的速度始终慢于定子(转差)。
根据本发明，转子的制造方法至少包括提供、对接和压入等步骤。在提供步骤中，要提供叠片组、内转子轴装置和形成为空心轴的外转子轴装置，在其柱形外周面上形成用于叠片组的转子轴座。外转子轴装置的内周面和/或内转子轴装置的外周面上分别形成多个轴向延伸的造型元件。在对接步骤中，外转子轴装置与叠片组对接，使叠片组布置在转子轴座上。在压入步骤中，内转子轴装置被压入外转子轴装置中，其中，造型元件被压扁并在相对的周面中刻槽，被刻槽的转子轴装置的材料在邻接区域发生部分弹性变形，另外或替代性地发生部分塑化，从而在转子轴组件和布置在其上的叠片组之间形成力配合。
附图说明
下面将参照图示对本发明的构思进行更详细的描述。然而，以下描述应被视为纯粹的示例性描述。本发明完全由权利要求书的主题内容决定。下面将参照附图解释本发明的有利实施例。相同或类似作用的元件使用相同的附图标记。此外，为了便于阅读和对应，对于所描述的图中没有显示的特征，也使用附图标记。另外，在类似的图中，如果前面的图中已经清楚地描述了这些特征，则不一定都标上附图标记。其中：
图1是根据本发明第一实施例的电机的转子的分解图；
图2是根据本发明一个实施例的带有内转子轴装置和外转子轴装置的转子轴组件的细节示意图；
图3是根据本发明第二个实施例的电机转子的分解图；
图4根据本发明第一或第二实施例的外转子轴装置；
图5根据本发明第一或第二实施例的内转子轴装置；
图6是根据本发明一个实施例的带有电机的车辆；以及
图7根据本发明一个实施例的方法流程图。
具体实施方式
在以下实施例中，提出了转子轴(或转子轴组件)与叠片组(也称为叠片铁芯)之间的对接连接，以便制造转子，例如用于电动马达的转子。在生产转子时，通过将带有造型元件的轴插入或滑过第二根柱形轴来创建对接连接。外轴的(外)直径是叠片组的座，因此代表转子轴和叠片之间的对接面。该轴外直径可以是完整圆形或非圆形。
对接连接是通过在外径或内径上布置的过盈造型元件在第二根轴(转子轴装置)中刻槽而形成的。通过所述刻槽，在柱形轴中产生了部分塑性变形。这种变形反过来又会产生一个径向向外的压力分量，从而在叠片组和轴座上的转子轴之间形成力配合连接。
如果从设计角度或为了增加叠片组与转子轴之间的局部对接压力，外转子轴的对接直径也可以是任何多边形或具有造型元件的轴。
例如，轴可以是钢-钢组合，也可以是钢-铝组合。
轴的造型元件采用挤压、轧制、精整、旋转锻造等制造工艺制成。在插入时，轴的这些造型元件上还涂有一层固体润滑剂，由此能将具有过盈尺寸的部件连接起来。通过转子轴上的经过冷固化的造型元件，通常可以不对这些元件进行提高强度的热处理，以避免变形和切屑的形成。如果成型工艺达到的强度不够，可以进行热处理以提高造型元件的强度。在随后的对接操作中，轴的造型元件不会再发生任何塑性变形或发生最小的塑性变形。
除其他外，建议的工艺可实现以下优点：
·根据使用的轴截面和所用材料的设计，实现更高的性能要求；
·通过简单的冷压工艺挤压两根轴(转子轴组件)和叠片组，即可制成转子；
·装配过程中无需对部件进行加热或冷却，
-因此，与传统的横向压配连接(加热或冷却部件)相比，对接过程的二氧化碳排放量要低得多；
-设备投资少，因为不需要加热或冷却设备，只需要一台“切压机(Einsenkpresse)”；
-由于留有空腔，而且可以使用铝轴，因此可以进行转子冷却的不同实施方式；
-通过较高的对接精度，可确保较高的同心度和不平衡度要求；
-必要时，可通过两根轴上的轴肩，并例如通过将两根轴螺纹旋拧在一起，对叠片组进行轴向夹紧；
-通过转子轴的对接过程，同时可将叠片组夹紧在转子轴上。因此，多个工作步骤被合并在一起。转子轴内部的新型冷却方式。
总之，本发明可以提高电机的性能要求，降低成本，减少制造过程中的二氧化碳排放，简化转子轴和叠片组的对接方法，并为转子冷却系统的集成提供更多可能性。
图1显示了根据本发明第一实施例的电机250的转子252的分解图。转子包括转子轴组件100和叠片组124。在转子轴组件100的柱形外周面120上形成了用于叠片组124的转子轴座106。
转子轴组件100包括形成为空心轴的外转子轴装置102(如左图所示)和内转子轴装置104(如右图所示)。内转子轴装置104的外周面108抵靠在外转子轴装置102的内周面(106)上。在图1中，仅对于内周面106显示出，在内转子轴装置104的外周面108上形成了多个轴向延伸的造型元件110，这些造型元件在装配后被压扁并在与其相对的周面106、108中刻槽。此外，也可以在外转子轴装置102的内周面106上形成多个轴向延伸的成形元件110，例如图2或图4所示。
在图1所示的实施例中，内转子轴装置104形成为带有空腔114的空心轴。
在外转子轴装置102的纵向端侧(图中左侧)，外转子轴装置102上布置有(第一)轴承区116，该轴承区与外转子轴装置102连接。在内转子轴装置104的纵向端侧(图中右侧)，内转子轴装置104上布置有(第二)轴承区118，该轴承区与内转子轴装置104连接。或者，两个轴承区116、118都与内转子轴装置104连接，或者两个轴承区116、118都与外转子轴装置102连接。
在图示实施例中，轴承区116、118的内径分别小于外转子轴装置102在转子轴座122的区域内的内径和内转子轴装置104在转子轴座122的区域内的内径。
图2显示了根据本发明的一个实施例，具有内转子轴装置104和外转子轴装置102的转子轴组件100的横截面的剖面图。在转子轴组件100的柱形外周面120上形成了用于叠片组124的转子轴座106。造型元件110形成在外转子轴装置102的内周面106上。造型元件110沿轴向延伸。外转子轴组件102的壁厚或厚度D102例如为2毫米，内转子轴组件104的壁厚或厚度D104例如为3毫米，造型元件110的高度D110约为0.5毫米。侵入部DD约为0.1毫米。根据材料对和刚度的不同，需要更多或更少的侵入部。因此，在其上未构造造型元件110的区域中内转子轴装置102和外转子轴装置104之间的距离约为0.4毫米。在侵入部DD的区域，造型元件110在相对的周面108中刻槽。在该区域，外周面108发生塑性变形。造型元件110也发生塑性变形并被压扁。这样就产生了一个径向向外的力，该力也作用在转子轴座122上，从而也作用在布置在其上的叠片组124上。
上段中提到的尺寸是特定实施例的示例性尺寸，并说明了特定实施例。例如，外转子轴装置102的壁厚可为1.5至6毫米，优选1.8至3毫米，更优选2.0至2.5毫米。相应地，内转子轴装置104在转子轴座122区域的壁厚至少为3毫米，优选至少为5毫米。壁厚取决于所使用的材料。造型元件110可以从外转子轴装置102的内周面106沿径向向内伸出至少0.3毫米，特别是至少0.5毫米，此外作为补充或替代地，造型元件110还可以从内转子轴装置102的外周面108沿径向向外伸出至少0.3毫米，特别是至少0.5毫米。造型元件110可以从其所在的周面升起0.5毫米以上，然后在周面之间形成在功能上可用的相应空间。
图3显示了根据本发明第二实施例的电机250的转子252的分解图。在图1所示的实施例中，内转子轴装置104形成为空心轴，而在第二实施例中，内转子轴装置104形成为冷却装置126。轴向形成的肋状物增大了冷却液可以流过的内周面130的表面积，因此冷却液可以吸收更多的热量。
图1所示的第一种实施方式(内转子轴装置104形成为带有空腔114的空心轴)和图3所示的第二种实施方式(内转子轴装置104形成为冷却装置126)可以组合成第三种实施方式。在此内转子轴装置104是带有空腔114的空心轴(见图1)。然后在内转子轴装置104的空腔114中布置有冷却装置128(见图3)，以扩大内转子轴装置104或冷却装置128的内周面130的表面，并在内转子轴装置104或冷却装置128中导入冷却液。
图4显示了根据本发明第一或第二实施例的外转子轴装置102。造型元件110以均匀分布的方式布置在内周面106上。在此，造型元件110在垂直于轴向延伸的截面上呈波浪形(如图所示)。或者，它们也可以是棱柱形状。
图5显示了根据本发明第一或第二实施例的内转子轴装置104。该内转子轴装置形成为冷却装置126。图5中的图示也可以表示冷却装置128，它可以插入根据第一实施例形成的带有空腔114的空心轴的内转子轴装置中。与空心轴设计相比，冷却装置126、128的内周面130明显增大。
图6显示了根据本发明一个实施例的带有电机250的车辆254。在本例中，电机、发电机或它们的组合包括根据之前描述的任一实施例的转子252。
图7显示了根据本发明一个实施例的方法流程图。该方法至少包括三个步骤，即提供步骤S1、对接步骤S2和压入步骤S3。在步骤S1中，提供叠片组124、内转子轴装置104和形成为空心轴的外转子轴装置102，在外转子轴装置的柱形外周面120上形成用于叠片组124的转子轴座122。在外转子轴装置102的内周面106上，作为补充或替代地，在内转子轴装置104的外周面108上形成有多个轴向延伸的造型元件110。在对接步骤S2中，外转子轴装置102对接到叠片组124，使叠片组124布置在转子轴座122上。层叠芯124和外转子轴装置102之间可以是形状配合和/或力配合和/或摩擦配合。在压入步骤S3中，将内转子轴装置104压入外转子轴装置102中，其中，造型元件110被压扁并在相对的周面106、108中刻槽，并使被刻槽的转子轴装置102、104的材料在邻接区域内部分弹性变形和/或部分塑化，从而改善转子轴组件100与布置在转子轴组件上的叠片组124之间的力配合。
附图标记列表
100 转子轴组件
102 外转子轴装置
104 内转子轴装置
106 内周面
108 外周面
110 造型元件
114 空腔
116(第一)轴承区
118(第二)轴承区
120 外周面
122 转子轴座
124 叠片组
126 冷却装置
128 冷却装置
130 内周面
250 电机
252 转子
254 车辆
D102 外转子轴装置的厚度
D104 内转子轴装置的厚度
D110 造型元件的高度
DD 侵入部
S1-S3方法步骤
Claims (16)
1.一种用于转子(252)的转子轴组件(100)，特别地，所述转子用于电机(250)，其中，在转子轴组件(100)的特别是柱形的外周面(120)上形成有用于叠片组(124)的转子轴座(122)，其特征在于
-所述转子轴组件(100)包括形成为空心轴的外转子轴装置(102)和内转子轴装置(104)，以及
-所述内转子轴装置(104)的外周面(108)抵靠在所述外转子轴装置(102)的内周面(106)上，其中
-在所述外转子轴装置(102)的所述内周面(106)和/或所述内转子轴装置(104)的所述外周面(108)上形成有多个轴向延伸的造型元件(110)，所述造型元件被压扁并在对置的周面(106、108)中刻槽。
2.根据权利要求1所述的转子轴组件(100)，其中，所述外转子轴装置(102)和所述内转子轴装置(104)在公差范围内具有相同的硬度，或者当在两个转子轴装置(102、104)中的仅一个转子轴装置(102、104)上形成有所述造型元件(110)时，布置有所述造型元件(110)的转子轴装置(102、104)的硬度高于未布置有所述造型元件(110)的转子轴装置(102、104)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的转子轴组件(100)，其中，所述内转子轴装置(104)的外周面(108)的直径相对于所述外转子轴装置(102)的内周面(106)具有过盈，从而在所述内转子轴装置(104)和所述外转子轴装置(102)之间形成过盈配合。
4.根据前述权利要求中任一项所述的转子轴组件(100)，其中，带有空腔(114)的所述内转子轴装置(104)形成为空心轴。
5.根据前述权利要求中任一项所述的转子轴组件(100)，其中，在径向上位于内侧的所述内转子轴装置(104)的材料比在径向上位于外侧的所述外转子轴装置(102)的材料具有更高的热膨胀系数，以便在运行期间改善所述转子轴组件(100)与布置在所述转子轴组件上的叠片组(124)之间的力配合。
6.根据前述权利要求中任一项所述的转子轴组件(100)，其中，所述外转子轴装置(102)的所述内周面(106)呈锥形，所述锥形与所述内转子轴装置(104)的面向所述外转子轴装置(102)的外周面(108)的锥形相反。
7.根据前述权利要求中任一项所述的转子轴组件(100)，其中，在所述转子轴装置(102、104)的纵向端部分别布置有轴承区(116、118)，其中，第一轴承区(116)与所述外转子轴装置(102)或所述内转子轴装置(104)相连，第二轴承区(118)与所述外转子轴装置(102)或所述内转子轴装置(104)相连，其中，特别地，所述轴承区(116、118)的内径(DIL)小于所述外转子轴装置(102)或所述内转子轴装置(104)在转子轴座(122)区域的内径(DIG)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的转子轴组件(100)，其中，所述外转子轴装置(102)的壁厚为1.5至6毫米，优选为1.8至3毫米，特别优选为2.0至2.5毫米。
9.根据前述权利要求中任一项所述的转子轴组件(100)，其中，所述内转子轴装置(104)在所述转子轴座(122)区域的壁厚至少为1.5毫米，优选至少为3毫米，优选至少为5毫米。
10.根据前述权利要求中任一项所述的转子轴组件(100)，其中，所述造型元件(110)从所述外转子轴装置(102)的内周面(106)径向向内延伸至少0.3毫米，特别是至少0.5毫米，和/或所述造型元件(110)从所述内转子轴装置(102)的外周面(108)向外径向延伸至少0.3毫米，特别是至少0.5毫米。
11.根据前述权利要求中任一项所述的转子轴组件(100)，其中，所述造型元件(110)被均匀分布地布置在内周面(106)上且/或被均匀分布地布置在外周面(108)上。
12.根据前述权利要求中任一项所述的转子轴组件(100)，其中，所述造型元件(110)在垂直于轴向延伸部的截面上呈波浪形或棱柱形。
13.根据前述权利要求中任一项所述的转子轴组件(100)，其中，所述内转子轴装置(104)形成为冷却装置(126)，或者在所述内转子轴装置(104)的空腔(114)中布置有冷却装置(128)，以增加所述内转子轴装置(104)或所述冷却装置(128)的内周面(130)的表面积，并引导所述内转子轴装置(104)中的冷却液。
14.一种用于电机(250)的转子(252)，其带有根据前述权利要求中任一项所述的转子轴组件(100)和在转子轴座(122)上布置的至少一个叠片组(124)。
15.一种带有权利要求14所述转子(252)的电机(250)，所述电机特别是用于车辆。
16.一种用于制造转子(252)的方法，该方法至少包括以下步骤：
a)提供(S1)
-叠片组(124)，
-内转子轴装置(104)，以及
-外转子轴装置(102)，所述外转子轴装置形成为空心轴，在其柱形外周面(120)上形成用于所述叠片组(124)的转子轴座(122)，在所述外转子轴装置(102)的内周面(106)和/或内转子轴装置(104)的外周面(108)上形成多个轴向延伸的造型元件(110)；
b)将所述外转子轴装置(102)对接(S2)到所述叠片组(124)中，使得所述外转子轴装置位于转子轴座(122)上；以及
c)将所述内转子轴装置(104)压入(S3)所述外转子轴装置(102)，其中，所述造型元件(110)被压扁并在相对的周面(106、108)中刻槽，并使被刻槽的转子轴装置(102、104)的材料在邻接区域内部分弹性变形和/或部分塑化，从而改善所述转子轴组件(100)与在所述转子轴组件上布置的所述叠片组(124)之间的力配合。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102022003866.8A DE102022003866A1 (de) | 2022-10-19 | 2022-10-19 | Rotorwellenbaugruppe, Rotor, elektrische Maschine sowie Herstellungsverfahren für eine Rotorwelle |
| DE102022003866.8 | 2022-10-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117914065A true CN117914065A (zh) | 2024-04-19 |
Family
ID=90573055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311346733.6A Pending CN117914065A (zh) | 2022-10-19 | 2023-10-18 | 转子轴组件、转子、电机以及转子轴的制造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117914065A (zh) |
| DE (1) | DE102022003866A1 (zh) |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD117304A1 (zh) | 1975-01-17 | 1976-01-05 | ||
| DE102007047668A1 (de) | 2007-10-05 | 2009-04-09 | Daimler Ag | Verbundbauteil aus einem Turbinenrad und einer Welle |
| DE102010039008A1 (de) | 2010-08-06 | 2012-02-09 | Hirschvogel Umformtechnik Gmbh | Rotor und Herstellungsverfahren hierzu |
| US10396611B2 (en) | 2013-04-15 | 2019-08-27 | Mitsubishi Electric Corporation | Rotor of rotary machine |
| DE102014216743B4 (de) | 2014-08-22 | 2021-03-18 | Robert Bosch Gmbh | Elektrische Maschine |
| DE102015108817A1 (de) | 2015-06-03 | 2016-12-08 | Thyssenkrupp Ag | Hohlwellenanordnung |
| DE102016215595A1 (de) | 2016-08-19 | 2018-02-22 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Hybrid-Mehrfachkupplung mit einem Blechpaket eines Elektromotors |
| DE102017122122B4 (de) | 2016-09-26 | 2021-06-10 | Hirschvogel Umformtechnik Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer Rotorwelle und Rotorwelle |
| DE102017115229B4 (de) | 2017-07-07 | 2019-11-28 | Thyssenkrupp Ag | Verfahren zur Herstellung eines Rotors für einen Elektromotor und mit diesem Verfahren hergestellter Rotor |
| DE102018204436A1 (de) | 2018-03-22 | 2019-09-26 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur Montage von Lamellen- oder Blechpaketen auf einer Hohlwelle sowie ein auf diese Weise hergestellter Rotor für eine elektrische Maschine |
| DE102020007864A1 (de) | 2020-12-21 | 2021-03-04 | Daimler Ag | Hohlwelle für eine Rotor einer Maschine eines Kraftfahrzeugs, sowie Verfahren |
-
2022
- 2022-10-19 DE DE102022003866.8A patent/DE102022003866A1/de active Pending
-
2023
- 2023-10-18 CN CN202311346733.6A patent/CN117914065A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102022003866A1 (de) | 2024-04-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7511399B2 (en) | Stator assembly for an electrical machine | |
| US4339873A (en) | Method of making rotor of rotary machines | |
| US7737602B2 (en) | Rotating electrical machine or alternator and method of manufacturing rotor core used in the same | |
| US8087154B2 (en) | Motor | |
| US20070138891A1 (en) | Magnet retention and positioning sleeve for surface mounted rotor assemblies | |
| JP5895920B2 (ja) | 回転電機の回転子およびその製造方法 | |
| US20090039727A1 (en) | Motor and electric power steering apparatus | |
| JP5560917B2 (ja) | 回転電機用ロータの製造方法及び回転電機用シャフト素材 | |
| US7728482B2 (en) | Brushless DC Machine and its return ring packet, toothed rim packet, and top piece, and production method therefor | |
| JP2010178598A (ja) | 回転電機 | |
| US7870657B2 (en) | Manufacturing device for bending an electromanetic element of an electrical machine | |
| JP2006506939A (ja) | 固定子内に組み込まれた回転子支承部を備えた電気機械 | |
| CN113366732B (zh) | 在轴上接合叠片 | |
| US20160190883A1 (en) | Fixation system for a permanent magnet rotor | |
| WO2005121574A1 (ja) | 動圧軸受 | |
| CN111106723B (zh) | 制造用于电机的转子的方法和模具 | |
| JP2007507195A (ja) | プレス嵌めを介して互いに結合された構成部分を備えた装置、特に電気機械 | |
| CN117914065A (zh) | 转子轴组件、转子、电机以及转子轴的制造方法 | |
| CN105391199B (zh) | 电气机器 | |
| EP2290787B1 (en) | Rotor shaft | |
| CN210780478U (zh) | 一种用于屏蔽泵的复合结构转子及电机 | |
| JP2022110252A (ja) | 電機子の製造方法、電機子、及び鉄心 | |
| CN116054471A (zh) | 转子轴、转子、电机和用于转子轴的制造方法 | |
| US20230026832A1 (en) | Cage rotor and method for the production thereof | |
| JP2011087340A (ja) | ランデル型ロータ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |