DE102007032138A1 - Disk-or rotor core stack fastening method for rotor of hybrid drive in motor vehicle, involves connecting disk or rotor core stack with shaft or carrier, and providing overlapping projections at inner and outer circumferential surfaces - Google Patents
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- H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befestigung von mindestens einem Lamellen- oder Rotorblechpaket auf einem Rotorträger oder einer Rotorwelle eines Rotors einer elektrische Maschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, einen Rotor für eine elektrische Maschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7, sowie eine elektrische Maschine mit einem solchen Rotor gemäß Anspruch 10.The The invention relates to a method for fixing at least a lamella or rotor laminated core on a rotor carrier or a rotor shaft of a rotor of an electric machine according to the preamble of claim 1, a rotor for an electric machine according to the preamble of claim 7, and an electric machine with such Rotor according to claim 10th
Stand der TechnikState of the art
Rotoren von elektrischen Maschinen umfassen häufig eine Rotorwelle bzw. bei großformatigen elektrischen Maschinen, wie zum Beispiel für Hybridantriebe von Kraftfahrzeugen, einen hohlzylindrischen Rotorträger, mehrere drehfest auf der Rotorwelle bzw. dem Rotorträger befestigte Lamellen- oder Rotorblechpakete zur Reduzierung ohmscher Verluste infolge von Wirbelströmen, sowie eine in Aufnahmenuten der Lamellen- oder Rotorblechpakete untergebrachte Rotorwicklung, Permanentmagnete oder alternativ bei Asynchronmaschinen einen Kurzschlusskäfig. Um die Lamellen- oder Rotorblechpakete mit der Rotorwelle oder dem Rotorträger zu verbinden und eine sichere Übertragung der Drehmomente von den Lamellen- oder Rotorblechpaketen auf die Rotorwelle oder den Rotorträger zu gewährleisten, finden bei der Fertigung von Rotoren für elektrische Maschinen heute zumeist Fügeverfahren Verwendung, bei denen die Lamellen- oder Rotorblechpakete sowohl kraft- und formschlüssig mit der Rotorwelle verbunden werden. Jedoch haben diese Verfahren insbesondere bei großformatigen elektrischen Maschinen technische und wirtschaftliche Nachteile, da sie zum einen eine hohe Anforderung an die Genauigkeit der beiden Fügepartner stellen und da zum anderen beim Fügen durch Kerbwirkung im Bereich des formschlüssigen Eingriffs sowie durch Kaltverschweißung im Bereich des kraftschlüssigen Eingriffs die Festigkeit des fertigen Rotors beeinträchtigt werden kann.rotors of electric machines often include a rotor shaft or at large-sized electrical Machines, such as for Hybrid drives of motor vehicles, a hollow cylindrical rotor carrier, several non-rotatably mounted on the rotor shaft or the rotor carrier mounted lamellar or Rotor lamination packages for reducing ohmic losses due to eddy currents, as well as a housed in grooves of the lamella or rotor laminations Rotor winding, permanent magnets or alternatively in asynchronous machines a short-circuit cage. To the lamella or rotor lamination packages with the rotor shaft or Rotor carrier too connect and secure transmission the torques of the lamella or rotor lamination packages on the Rotor shaft or the rotor carrier to ensure, found in the manufacture of rotors for electric machines today mostly joining method use, in which the lamella or rotor laminations both power and form-fitting be connected to the rotor shaft. However, these procedures have especially with large format electrical machines technical and economic disadvantages, On the one hand, they demand a high degree of accuracy from the two joining partner and on the other when joining by notch effect in the area of the positive Intervention as well as by cold welding in the region of the frictional engagement the strength of the finished rotor can be impaired.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass die Anforderung an die Genauigkeit der Fügepartner reduziert und die Gefahr einer Beeinträchtigung der Festigkeit infolge von Kerbwirkung und/oder Kaltverschweißung beim Fügen vermieden werden kann. Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und einen Rotor der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass allein eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Lamellen- oder Rotorblechpaket und der Rotorwelle oder dem Rotorträger ausreichend ist, um eine sichere, zur Übertragung hoher Drehmomente geeignete drehfeste Verbindung zwischen der Rotorwelle oder dem Rotorträger und dem Lamellen- oder Rotorblechpaket zu gewährleisten.outgoing This is the object of the invention, a method of the type mentioned above in that the requirement to the accuracy of the joining partners reduced and the risk of deterioration in strength due can be avoided by notch effect and / or cold welding during joining. Of the Invention is further based on the object, a method and a Rotor of the type mentioned above to improve that alone a non-positive Connection between the lamella or rotor core and the rotor shaft or the rotor carrier is sufficient to ensure a safe, high-torque transmission suitable rotationally fixed connection between the rotor shaft or the rotor carrier and to ensure the lamella or rotor laminated core.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem das Lamellen- oder Rotorblechpaket bei einer Innenläuferanordnung an einer inneren Umfangsfläche und bei Außenläuferanordnungen an einer äußeren Umfangsfläche mit überstehenden Vorsprüngen versehen und unter plastischer Verformung der Vorsprünge auf die Rotorwelle oder den Rotorträger aufgepresst bzw. bei Außenläuferanordnungen in eine Öffnung des Rotorträgers eingepresst wird, um das Lamellen- oder Rotorblechpaket ohne Formschluss mit der Rotorwelle oder dem Rotorträger zu verbinden. Die zuletzt genannte Aufgabe wird weiter durch einen Rotor mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst, bei dem die überstehenden plastisch verformten Vorsprünge infolge ihrer Verformung beim Fügen so fest gegen eine benachbarte zylindrische Umfangsfläche der Rotorwelle oder des Rotorträgers angepresst werden, dass auch ohne eine formschlüssige Verbindung der beiden Fügepartner sehr hohe Drehmomente übertragen werden können.These Tasks are solved by a method of the type mentioned in, at the lamella or rotor core in an internal rotor assembly on an inner peripheral surface and in outer rotor assemblies on an outer peripheral surface with protruding projections provided and under plastic deformation of the projections the rotor shaft or the rotor carrier pressed or outer rotor arrangements in an opening of the rotor carrier is pressed to the lamella or rotor core without positive locking to connect with the rotor shaft or the rotor carrier. The last said object is further characterized by a rotor having the features of claim 7 solved, where the supernatant plastically deformed protrusions due to their deformation during joining so firmly against an adjacent cylindrical peripheral surface of Rotor shaft or the rotor carrier be pressed that even without a positive connection of the two joining partner transmit very high torques can be.
Die Erfindung ist besonders gut für Rotoren mit großformatigen Rotorträgern geeignet, weil bei diesen die Kontaktfläche zwischen dem Rotorträger und den Lamellen- oder Rotorblechpaketen infolge des größeren Durchmessers oder Umfangs verhältnismäßig groß bemessen ist.The Invention is especially good for Rotors with large format rotor carriers suitable, because in these the contact surface between the rotor carrier and the lamella or rotor lamination packages due to the larger diameter or circumference sized relatively large is.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Lamellen- oder Rotorblechpakete jeweils aus einer Mehrzahl von identischen Blechen hergestellt werden, deren Vorsprünge in axialer Richtung einer Drehachse des Rotors übereinander angeordnet werden, so dass sie sich beim Auf- bzw. Einpressen des Lamellen- oder Rotorblechpakets nicht in axialer Richtung verbiegen können.A preferred embodiment of the invention provides that the lamellar or rotor lamination packages each of a plurality of identical sheets are produced, whose projections be arranged one above the other in the axial direction of an axis of rotation of the rotor, so that they are when pressing on the lamella or rotor lamination stack can not bend in the axial direction.
Alternativ dazu ist es jedoch auch möglich, die Vorsprünge der Bleche in axialer Richtung der Drehachse auf Lücke zu setzen oder die Vorsprünge in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt anzuordnen, um gezielt Freiräume für eine Verformung der Vorsprünge zu schaffen.alternative But it is also possible to do that projections the sheets in the axial direction of the axis of rotation to gap or the projections in To arrange circumferentially offset from each other to selectively free space for deformation of the projections to accomplish.
Die Vorsprünge bilden dadurch überstehende axial oder schraubenförmig verlaufende Rippen, die sich vorzugsweise entlang des Umfangs der Lamellen- oder Rotorblechpakete mit axialen oder schraubenförmigen Vertiefungen abwechseln. Dies hat den Vorteil, dass gegebenenfalls beim Auf- bzw. Einpressen entstehende, von den Rippen abgetragene Späne in die Vertiefungen oder Zwischenräume zwischen benachbarten Rippen abgeführt werden können und somit nicht vor dem auf- bzw. einzupressenden Lamellen- oder Rotorblechpaket hergeschoben werden, wodurch die Entstehung lokaler Spannungsspitzen vermieden werden kann. Außerdem können durch eine nachträgliche Überprüfung der Vertiefungen die Prozesssicherheit und die Prozesskontrolle verbessert werden.The projections thereby form projecting axially or helically extending ribs, which preferably alternate along the circumference of the lamella or rotor lamination packages with axial or helical depressions. This has the advantage that, if necessary, when forming or pressing in, the chips removed from the ribs chips can be discharged into the recesses or spaces between adjacent ribs and thus not geschgescho before the on or to be pressed lamella or rotor laminated core be ben, whereby the emergence of local voltage peaks can be avoided. In addition, the process safety and the process control can be improved by a subsequent review of the wells.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung besitzt die mit den Vorsprüngen versehene Umfangsfläche der Lamellen- oder Rotorblechpakete ein wellenförmiges Profil, bei dem die Rippen durch muldenförmige Vertiefungen voneinander getrennt sind und gerundete Scheitel besitzen, so dass sie beim Auf- bzw. Einpressen des Lamellen- oder Rotorblechpakets auf die Rotorwelle oder den Rotorträger bzw. in den Rotorträger unter plastischer Verformung abgeflacht werden, wobei das Material bis über die Fließgrenze beansprucht und teilweise in die Vertiefungen gedrückt wird. Dadurch liegt das Lamellen- oder Rotorblechpaket nach dem Auf- bzw. Einpressen mit einer verhältnismäßig großen Kontaktfläche unter Presspassung gegen die gegenüberliegende zylindrische Umfangsfläche der Rotorwelle oder des Rotorträgers an.According to one preferred embodiment of the invention has the provided with the projections peripheral surface the lamella or rotor laminations a wave-shaped profile, in which the Ribs by trough-shaped Depressions are separated and have rounded vertices, so that they when mounting or pressing the lamella or rotor lamination on the rotor shaft or the rotor carrier or in the rotor carrier under plastic deformation are flattened, the material to above the yield claimed and partially pressed into the recesses. As a result, the lamella or rotor lamination packet is after the up or Pressing with a relatively large contact area under Press fit against the opposite cylindrical peripheral surface the rotor shaft or the rotor carrier at.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels einer Innenläuferanordnung näher erläutert. Es zeigen:in the The following is the invention with reference to an illustrated in the drawing embodiment an inner rotor assembly explained in more detail. It demonstrate:
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Der
in der Zeichnung nur teilweise und schematisch dargestellte Rotor
Der
in
Wie
am besten in
Wie
am besten in
Wenn
die Lamellen- oder Rotorblechpakete
Wie
am besten in
Für den Fall,
dass beim Aufpressen der Lamellen- oder Rotorblechpakete
Die
Die Erfindung ist in gleicher Weise bei Außenläuferanordnungen einsetzbar, bei denen die äußeren Umfangsflächen der Lamellen- oder Rotorblechpakete ein wellenförmiges Profil aus abwechselnden Erhebungen und Vertiefungen aufweisen, wobei die Erhebungen beim Einpressen in eine zylindrische Öffnung des Rotorträgers verformt werden, so dass sie anschließend unter Presspassung gegen eine innere Umfangsfläche der Öffnung anliegen.The Invention is equally applicable to external rotor assemblies, in which the outer peripheral surfaces of Lamella or rotor laminations a wave-shaped profile of alternating Surveys and depressions, with the surveys of Pressing into a cylindrical opening of the rotor carrier be deformed so that they then press-fit against a inner peripheral surface the opening issue.
Claims (10)
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DE200710032138 DE102007032138A1 (en) | 2007-06-30 | 2007-06-30 | Disk-or rotor core stack fastening method for rotor of hybrid drive in motor vehicle, involves connecting disk or rotor core stack with shaft or carrier, and providing overlapping projections at inner and outer circumferential surfaces |
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ID=40076086
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