DE102010063194A1 - Device for partial-extensive assembly of cylindrical rotor of hybrid synchronous motor in e.g. hybrid car, has pressing unit for applying defined force on disk-shaped rotor elements that are screwed with each other by screw unit - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur zumindest teilumfänglichen Montage eines zylinderförmigen Rotors eines Elektromotors, wobei der Rotor aus einer Vielzahl von scheibenförmigen Rotorelementen aufgebaut ist.The invention relates to a device and a method for at least partially circumferential mounting of a cylindrical rotor of an electric motor, wherein the rotor is constructed from a plurality of disc-shaped rotor elements.
Elektromotoren können in vielfältiger Weise eingesetzt werden, so auch in jüngster Vergangenheit als Antriebsmotor im Automobilbau. Die Fahrzeuge können dabei als Hybridfahrzeug oder als Elektrofahrzeug ausgebildet sein. Bei einem Hybridfahrzeug wird neben dem Elektromotor ein weiteres Aggregat für den Antrieb eingesetzt, in der Regel ein Verbrennungsmotor. Wohingegen ein Elektrofahrzeug ausschließlich durch einen Elektromotor angetrieben wird. Die zum Einsatz kommenden Elektromotoren sind als Innenläufermotoren ausgelegt, bei denen ein drehbar gelagerter Rotor von einem ortsfesten Stator umschlossen ist. Der Stator erzeugt ein sich drehendes Magnetfeld, durch das der Rotor mitgenommen wird. Der Rotor trägt eine Rotorwelle, die wirktechnisch mit einer Antriebswelle des Fahrzeugs verbunden ist.Electric motors can be used in a variety of ways, including in the recent past as a drive motor in the automotive industry. The vehicles can be designed as a hybrid vehicle or as an electric vehicle. In a hybrid vehicle, another unit for the drive is used in addition to the electric motor, usually an internal combustion engine. Whereas an electric vehicle is driven exclusively by an electric motor. The electric motors used are designed as internal rotor motors, in which a rotatably mounted rotor is enclosed by a stationary stator. The stator generates a rotating magnetic field, through which the rotor is taken. The rotor carries a rotor shaft, which is technically connected to a drive shaft of the vehicle.
Zum Antrieb eines Fahrzeugs können Synchronmotoren, insbesondere Hybrid-Synchronmotoren, oder Asynchronmotoren zum Einsatz kommen. Der Synchronmotor kann dabei als permanent erregter Synchronmotor ausgebildet sein, bei dem Permanentmagnete in den Rotor eingearbeitet sind. Bei einem Hybrid-Synchronmotor sind die Permanentmagnete so im Rotor angeordnet, dass der Reluktanzeffekt für die Erzeugung des auf den Rotor wirkenden Drehmoments mit genutzt wird. Alternativ kann der Rotor eines Synchronmotors anstatt mit Permanentmagneten auch mit Elektromagneten bestückt sein. Bei einem Asynchronmotor kann der Rotor auf zwei Arten ausgeführt sein. Er kann mit einer Wicklung aus massiven, permanent kurzgeschlossenen Leiterstäben bestückt sein. Alternativ kann er mit Drahtwicklungen bestückt sein, deren Enden auf Schleifringe geführt sind, wobei die Drahtwicklungen mit steigender Drehzahl des Rotors allmählich kurzgeschlossen werden.For driving a vehicle synchronous motors, in particular hybrid synchronous motors, or asynchronous motors can be used. The synchronous motor can be designed as a permanently excited synchronous motor, are incorporated in the permanent magnets in the rotor. In a hybrid synchronous motor, the permanent magnets are arranged in the rotor, that the reluctance effect is used for the generation of the torque acting on the rotor with. Alternatively, the rotor of a synchronous motor can be equipped with electromagnets instead of permanent magnets. In an asynchronous motor, the rotor can be designed in two ways. It can be equipped with a winding of solid, permanently short-circuited conductor bars. Alternatively, it may be equipped with wire windings whose ends are guided on slip rings, wherein the wire windings are gradually shorted with increasing speed of the rotor.
Unabhängig davon, ob der Elektromotor als Synchronmotor oder als Asynchronmotor ausgeführt ist, der Rotor ist üblicherweise aus einer Vielzahl von Rotorblechen aufgebaut. Dadurch wird ein besonders günstiges Magnetfeldverhalten erzielt. Für gewöhnlich sind mehrere Rotorbleche baulich zu einem Rotorblechpaket zusammengefasst. Der Rotor ist dann aus mehreren Rotorblechpaketen aufgebaut, wobei die Rotorblechpakete zwischen zwei Stützscheiben angeordnet sind. Das Zusammenfassen einzelner Rotorbleche zu Rotorblechpaketen ist nicht zwingend, es vereinfacht aber die Montage des Rotors, insbesondere das Fixieren der Permanentmagente. Der Rotor kann auch aus vereinzelten Rotorblechen aufgebaut sein, die ebenfalls zwischen zwei Stützscheiben angeordnet sind.Regardless of whether the electric motor is designed as a synchronous motor or as an asynchronous motor, the rotor is usually constructed from a plurality of rotor laminations. As a result, a particularly favorable magnetic field behavior is achieved. Usually, a plurality of rotor laminations are structurally combined to form a rotor laminations. The rotor is then constructed from a plurality of rotor laminations, wherein the rotor laminations are arranged between two support disks. The combination of individual rotor laminations to rotor laminations is not mandatory, but it simplifies the assembly of the rotor, in particular the fixing of the permanent magnet. The rotor may also be constructed of individual rotor laminations, which are also arranged between two support disks.
Die einzelnen Elemente, aus denen der Rotor aufgebaut ist, d. h. die beiden Stützscheiben und die Rotorblechpakete oder die beiden Stützscheiben und die vereinzelten Rotorbleche werden zur Bildung einer Rotoreinheit mechanisch miteinander verbunden. Es hat sich etabliert, hierfür die Elemente miteinander zu verschrauben. Somit kann die Rotoreinheit bei Bedarf problemlos wieder in ihre einzelnen Elemente zerlegt werden. Vorteilhaftweise werden die Schrauben durch ein drehmoment-drehwinkelgesteuertes Anziehverfahren angezogen.The individual elements that make up the rotor, d. H. the two support disks and the rotor laminations or the two support disks and the isolated rotor laminations are mechanically interconnected to form a rotor unit. It has become established to screw together the elements for this purpose. Thus, the rotor unit can easily be broken down into their individual elements, if necessary. Advantageously, the screws are tightened by a torque-rotation-controlled tightening method.
Allerdings tritt beim Verschrauben der Rotorelemente folgendes Problem auf: Ein Rotor ist aus einer Vielzahl von Rotorblechen aufgebaut, beispielsweise aus 300 bis 400, mitunter sogar mehr Rotorblechen. Unabhängig davon, ob die Rotorbleche zu Rotorblechpaketen zusammengefasst sind oder nicht, weist ein Rotor demzufolge eine entsprechende Anzahl von Materialübergängen auf, zum einen zwischen den einzelnen Rotorblechen selbst und zum anderen auch in Bezug auf die Stützscheiben. Bei jedem Materialübergang kann es beim Schraubvorgang zu einem Setzvorgang kommen. Diese Setzvorgänge bzw. dieses Setzverhalten führt dazu, dass nach Beendigung des Schraubvorgangs – die Schrauben sind angezogen und die Rotorbleche haben sich gesetzt – auf die Schrauben eine wenig bis gar nicht reproduzierbare bzw. definierte Vorspannkraft wirkt. Zudem sind aufgrund des Setzverhaltens entsprechend große Drehmomente auf die Schrauben aufzubringen. Zum einen müssen hierfür entsprechend ausgebildete Elektrospindeln eingesetzt werden, die sehr teuer sind. Zum anderen sind die bei der Montage eines Rotors zum Einsatz kommenden langen Schrauben einem großen Torsionsmoment und somit einer großen Torsionsbelastung ausgesetzt. Hinzukommt, dass die Schrauben in einer definierten Schraubreihenfolge angezogen werden müssen, um sicherzustellen, dass die die Rotoreinheit abschließenden Rotorbleche bzw. Rotorblechpakete bzw. Stützscheiben trotz des Setzverhaltens zueinander plan ausgerichtet sind, was nicht der Fall ist, wenn solch eine definierte Schraubreihenfolge nicht eingehalten wird. Werden die Rotorelemente beispielsweise mit vier Schrauben verbunden, so werden diese über Kreuz angezogen. Das Einhalten einer Schraubreihenfolge gestaltet den Montageprozess nicht nur aufwändig, es verringert auch die Prozesssicherheit.However, the following problem arises when screwing the rotor elements: A rotor is constructed from a large number of rotor laminations, for example from 300 to 400, and sometimes even more rotor laminations. Regardless of whether the rotor laminations are combined to form rotor laminations or not, a rotor accordingly has a corresponding number of material transitions, on the one hand between the individual rotor laminations themselves and on the other hand also with respect to the support discs. During each material transition, a setting process can occur during the screwing process. This setting operations or this setting behavior causes after completion of the screwing - the screws are tightened and the rotor plates have set - on the screws a little to no reproducible or defined biasing force acts. In addition, due to the setting behavior correspondingly large torques are applied to the screws. On the one hand, suitably designed electric spindles must be used for this purpose, which are very expensive. On the other hand, the long screws used in the assembly of a rotor are exposed to a large torsional moment and thus to a high torsional load. In addition, the screws must be tightened in a defined screw order to ensure that the rotor unit final rotor laminations or rotor laminations or support disks are aligned despite the settling to each other plan, which is not the case if such a defined screwing sequence is not met , If the rotor elements are connected, for example, with four screws, they are tightened crosswise. Compliance with a screwing sequence not only makes the assembly process laborious, it also reduces process reliability.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur zumindest teilumfänglichen Montage eines zylinderförmigen Rotors eines Elektromotors zu schaffen, mit der bzw. mit dem Rotoren unaufwändig, kostengünstig und mit hoher Prozesssicherheit montiert werden können, und mit der bzw. mit dem gleichzeitig sichergestellt ist, dass auf die für das Verbinden der Rotorelemente verwendeten Schrauben eine reproduzierbare und somit definierte Vorspannkraft wirkt, ohne hierfür die Schrauben einem großen Drehmoment und somit einer großen Torsionsbelastung aussetzen zu müssen.It is therefore an object of the present invention to provide an apparatus and a method for at least partially circumferential mounting of a cylindrical rotor of an electric motor, with the or with the rotors without effort, can be mounted inexpensively and with high process reliability, and with the same or at the same time ensures that acts on the screws used for connecting the rotor elements a reproducible and thus defined biasing force, without the screws a large torque and thus a large torsional load to suspend.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die folgende Mittel aufweist: eine Aufnahmeeinheit, die dazu ausgebildet ist, die scheibenförmigen Rotorelemente in Form eines geschichteten Stapels aufzunehmen, eine Presseinheit, die dazu ausgebildet ist, einen Pressvorgang zum Aufbringen einer definierten Kraft auf die in der Aufnahmeeinheit befindlichen Rotorelemente auszuführen, und eine Schraubeinheit, die dazu ausgebildet ist, die scheibenförmigen Rotorelemente miteinander zu verschrauben.This object is achieved by a device of the type mentioned, comprising the following means: a receiving unit which is adapted to receive the disc-shaped rotor elements in the form of a layered stack, a pressing unit which is adapted to a pressing operation for applying a defined force to perform on the rotor unit located in the receiving unit, and a screw unit which is adapted to screw the disk-shaped rotor elements together.
Die Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem folgende Schritte ausgeführt werden:
- – Aufnehmen der scheibenförmigen Rotorelemente in Form eines geschichteten Stapels in einer Aufnahmeeinheit,
- – Aufbringen einer definierten Kraft auf die in der Aufnahmeeinheit befindlichen Rotorelemente durch einen von einer Presseinheit ausgeführten Pressvorgang, und
- – Verschrauben der scheibenförmigen Rotorelemente miteinander durch eine Schraubeinheit.
- Picking up the disk-shaped rotor elements in the form of a stacked stack in a receiving unit,
- - Applying a defined force on the rotor elements located in the receiving unit by a pressing operation performed by a pressing unit, and
- - Screwing the disc-shaped rotor elements together by a screw unit.
Der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt die Idee zugrunde, dem eigentlichen Schraubvorgang einen Pressvorgang vorzulagern, bei dem die Rotorelemente vor dem Verschrauben mit einer definierten Kraft zusammengedrückt werden. Durch den vorgelagerten Pressvorgang wird erreicht, dass die Setzvorgänge nicht während dem eigentlichen Schraubvorgang, sondern zeitlich vor diesem erfolgen. Dadurch wird für das Verschrauben der Rotorelemente ein sehr viel geringeres Drehmoment benötigt und es ist zudem sichergestellt, dass am Ende des Schraubvorgangs eine definierte Vorspannkraft auf die Schrauben wirkt. Aufgrund des geringeren Drehmoments kann beim Verschrauben auf den Einsatz kostspieliger, weil entsprechend ausgelegter Elektrospindeln verzichtet werden. Stattdessen kann eine Schraubeinheit eingesetzt werden, deren maximal erzeugbares Drehmoment sehr viel geringer ist als dasjenige, welches von den zuvor eingesetzten Elektrospindeln erzeugt werden kann. Bei den geringeren Drehmomenten ist sichergestellt, dass die Schrauben während des Schraubvorganges keiner großen Torsionsbelastung ausgesetzt sind. Da der Setzvorgang vor dem eigentlichen Schraubvorgang erfolgt, ist es auch nicht erforderlich, eine definierte Schraubreihenfolge einzuhalten. Bei den Rotorelementen kann es sich handeln um: vereinzelte Rotorbleche allein; eine Kombination bestehend aus vereinzelten Rotorblechen und Stützscheiben; eine Kombination bestehend aus Rotorblechpaketen und Stützscheiben, wobei die Rotorblechpakete aus Rotorblechen aufgebaut sind.The device according to the invention and the method according to the invention are based on the idea to pre-store the actual screwing process a pressing process in which the rotor elements are compressed with a defined force before screwing. Due to the upstream pressing process it is achieved that the setting processes do not take place during the actual screwing operation, but rather before this time. As a result, a much smaller torque is required for screwing the rotor elements and it is also ensured that at the end of the screwing a defined biasing force acts on the screws. Due to the lower torque can be omitted when screwing on the use of expensive, because appropriately designed electric spindles. Instead, a screw unit can be used whose maximum torque that can be generated is much lower than that which can be generated by the previously used electric spindles. The lower torques ensure that the screws are not subjected to any great torsional load during the screwing process. Since the setting process takes place before the actual screwing, it is also not necessary to comply with a defined screwing sequence. The rotor elements may be: isolated rotor laminates alone; a combination consisting of isolated rotor laminations and supporting disks; a combination consisting of rotor laminations and support disks, wherein the rotor laminations are constructed from rotor laminations.
Die obengenannte Aufgabe ist daher vollständig gelöst.The above object is therefore completely solved.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Schraubeinheit dazu ausgebildet, die Rotorelemente während des Pressvorganges miteinander zu verschrauben. Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass die Rotorelemente während des Schraubvorgangs zusammengedrückt sind und somit einen definierten Zustand einnehmen. Dadurch kann mit einem besonders geringen Drehmoment verschraubt werden und die auf die Schrauben wirkende Vorspannkraft kann sehr präzise eingestellt werden. Vorzugsweise liegt das Drehmoment beim Verschrauben in der Größenordnung von 5 bis 10 Nm. Vorteilhafterweise wird der Schraubvorgang dann begonnen, wenn sich die durch den Pressvorgang zu erzeugende definierte Kraft eingestellt hat. Nach Beendigen des Schraubvorgangs wird die Kraft dann zurückgenommen, was dazu führt, dass sich die vormals zusammengedrückten Rotorelemente entspannen. Dadurch verspannen sich die Schrauben, die Rotorelemente und die Muttern, in die die Schrauben eingreifen. Zum Lösen der so hergestellten Schraubverbindungen ist ein definiertes Drehmoment erforderlich.In a further embodiment of the invention, the screw unit is designed to screw the rotor elements together during the pressing process. This measure has the advantage that the rotor elements are compressed during the screwing operation and thus assume a defined state. This can be bolted with a particularly low torque and acting on the screws biasing force can be adjusted very precisely. Preferably, the torque during screwing in the order of 5 to 10 Nm. Advantageously, the screwing operation is started when the defined force to be generated by the pressing process has been established. After completion of the screwing the force is then withdrawn, which causes the previously compressed rotor elements relax. As a result, the screws, the rotor elements and the nuts, into which the screws engage, become distorted. To release the screw thus produced a defined torque is required.
Alternativ ist es auch denkbar, zunächst den Pressvorgang durchzuführen und nach Wegnahme der aufgebrachten Kraft den Schraubvorgang zu starten. In diesem Fall ist während des Schraubvorgangs keine definierte Kraft auf die Rotorelemente aufgebracht, gleichwohl wird im Vergleich zu der bisherigen Vorgehensweise, bei der kein Pressvorgang durchgeführt wird, ein geringeres Drehmoment für das Verschrauben der Rotorelemente benötigt.Alternatively, it is also conceivable to first carry out the pressing process and to start the screwing process after removal of the applied force. In this case, no defined force is applied to the rotor elements during the screwing, nevertheless, compared to the previous procedure, in which no pressing operation is performed, a lower torque for screwing the rotor elements is needed.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Presseinheit dazu ausgebildet, eine Anzahl von Vorpressvorgängen auszuführen, die zeitlich vor demjenigen Pressvorgang liegen, während dem die Rotorelemente miteinander verschraubt werden. Es hat sich gezeigt, dass die zu einem Stapel geschichteten Rotorelemente in Bezug auf die Kraft, die zum Zusammendrücken der Rotorelemente bzw. des Stapels aufzubringen ist, einer Hysterese unterliegen. Die Hysterese macht sich folgendermaßen bemerkbar: beim erstmaligen Aufbringen der definierten Kraft auf die Rotorelemente werden diese bzw. der Stapel um einen Weg s1 zusammengedrückt. Wird danach ein zweiter Pressvorgang durchgeführt, so werden durch dieselbe aufgebrachte Kraft der Stapel bzw. die Rotorelemente nur noch um einen gegenüber dem Weg s1 kleineren Weg s2 zusammengedrückt. Bei einem dritten Pressvorgang ergibt sich bei derselben aufgebrachten Kraft ein Weg s3, der wiederum kleiner ist als der Weg s2. Dieser Hystereseeffekt kann nun dazu genutzt werden, das sich während des eigentlichen Schraubvorgangs zeigende Setzverhalten auf ein noch geringeres Maß, vorzugsweise auf ein Mindestmaß zu reduzieren. Dadurch, dass vor demjenigen Pressvorgang, während dem das Verschrauben der Rotorelemente erfolgt, zumindest einmal die Rotorelemente mit einer definierten Kraft, beispielsweise 100 kN zusammengedrückt und anschließend wieder entspannt werden, kann vor dem Verschrauben ein Teil des Setzverhaltens aus den Rotorelementen herausgenommen werden.In a further embodiment of the invention, the pressing unit is adapted to carry out a number of Vorpressvorgängen, which are temporally prior to that pressing operation, during which the rotor elements are screwed together. It has been found that the stacked rotor elements are subject to hysteresis with respect to the force to be applied for compressing the rotor elements or the stack. The hysteresis is noticeable as follows: when the defined force is applied to the rotor elements for the first time, these or the stack are compressed by a distance s 1 . If a second pressing operation is carried out thereafter, the stack or the rotor elements only become effective due to the same applied force a smaller compared to the path s 1 s 2 squeezed. In a third pressing process, a path s 3, which in turn is smaller than the distance s 2 obtained at the same applied force. This hysteresis effect can now be used to reduce the settling behavior exhibiting during the actual screwing process to an even smaller extent, preferably to a minimum. The fact that prior to that pressing operation, during which the screwing of the rotor elements takes place, at least once the rotor elements with a defined force, for example, 100 kN compressed and then relaxed again, before screwing part of the setting behavior can be taken out of the rotor elements.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Aufnahmeeinheit eine Bodenplatte mit einer Anzahl von ersten Vertiefungen auf, wobei die ersten Vertiefungen dazu ausgebildet sind, für das Verbinden der Rotorelemente verwendete Schrauben zu fixieren. Diese Maßnahme hat zwei Vorteile. Zum einen wird dadurch in einfacher Art und Wiese das Halten der Schrauben realisiert, welches für das Einbringen der Rotorelemente in die Aufnahmeeinheit erforderlich ist. Zum anderen wird sichergestellt, dass sich die Schrauben beim Schraubvorgang nicht mit drehen, weswegen nach Beendigung des Schraubvorgangs eine definierte Vorspannkraft auf die einzelnen Schrauben wirkt.In a further embodiment of the invention, the receiving unit has a base plate with a number of first recesses, wherein the first recesses are designed to fix screws used for connecting the rotor elements. This measure has two advantages. On the one hand, the holding of the screws is realized in a simple way and meadow, which is required for the introduction of the rotor elements in the receiving unit. On the other hand, it is ensured that the screws do not rotate during the screwing process, which is why, after the screwing process has ended, a defined preload force acts on the individual screws.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Aufnahmeeinheit eine Bodenplatte mit zumindest einem Montagedorn auf. Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass die Rotorelemente sowohl während des Pressvorgangs als auch während des Schraubvorgangs gegen ein unbeabsichtigtes seitliches Verrutschen gesichert sind und somit eine definierte Lage einnehmen, wodurch eine hohe Prozesssicherheit erreicht wird. Zudem lassen sich die Rotorelemente schnell und ohne großen Aufwand aufeinander stapeln.In a further embodiment of the invention, the receiving unit has a base plate with at least one mounting mandrel. This measure has the advantage that the rotor elements are secured against unintentional lateral slippage both during the pressing process and during the screwing operation and thus occupy a defined position, whereby a high process reliability is achieved. In addition, the rotor elements can be stacked on each other quickly and without great effort.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Presseinheit einen Stempel auf, der dazu ausgebildet ist, die Kraft im Wesentlichen orthogonal auf die Rotorelemente aufzubringen. Durch diese Maßnahme wird ein ungleiches Zusammendrücken der Rotorelemente vermieden, was beispielsweise dadurch hervorgerufen werden kann, dass sich die zu einem Stapel geschichteten Rotorelemente während des Pressvorgangs aufgrund eines räumlich unterschiedlichen Setzverhaltens schräg ausrichten. Diese Maßnahme ermöglicht einen selbsteinstellenden Winkelausgleich der Presseinheit.In a further embodiment of the invention, the pressing unit on a punch, which is adapted to apply the force substantially orthogonal to the rotor elements. By this measure, an unequal compression of the rotor elements is avoided, which can be caused for example by the fact that align the stacked rotor elements during the pressing process due to a spatially different setting behavior obliquely. This measure allows a self-adjusting angle compensation of the press unit.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wirkt der Stempel mit einer Deckelplatte zusammen, wobei die Deckelplatte eine Anzahl von Aussparungen aufweist. Diese Maßnahme ermöglicht ein einfaches Zusammenspiel von Pressvorgang und Schraubvorgang. Aufgrund der Aussparungen der auf den Rotorelementen aufliegenden Deckelplatte können die Rotorelemente während des Pressvorgangs in einfacher Art und Weise verschraubt werden. Gleichzeitig ist sichergestellt, dass die Deckelplatte eine möglichst große Anpressfläche aufweist um die Kraft gleichmäßig auf die Rotorelemente aufbringen zu können.In a further embodiment of the invention, the stamp cooperates with a cover plate, wherein the cover plate has a number of recesses. This measure allows a simple interaction of pressing and screwing. Due to the recesses of the resting on the rotor elements cover plate, the rotor elements can be screwed during the pressing operation in a simple manner. At the same time, it is ensured that the cover plate has the largest possible contact surface in order to be able to apply the force uniformly to the rotor elements.
In einer weiteren Ausgestaltung der zuvor genannten Maßnahme sind der Stempel und die Deckelplatte miteinander verbunden. Durch diese Maßnahme wird ein eindeutiges und somit reproduzierbares Zusammenwirken von Stempel und Deckelplatte sichergestellt, was letztlich dazu führt, dass die definierte Vorspannkraft sehr zuverlässig eingestellt werden kann.In a further embodiment of the aforementioned measure, the punch and the cover plate are connected to each other. By this measure, a clear and thus reproducible interaction of punch and cover plate is ensured, which ultimately leads to the defined biasing force can be set very reliable.
Auch wenn die Erfindung vorstehend ausschließlich im Zusammenhang mit dem Verschrauben von Rotorelemente beschrieben wurde, ist es denkbar, die Erfindung auch im Zusammenhang mit anderen Fügetechniken einzusetzen. Zudem versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.Although the invention has been described above exclusively in connection with the screwing of rotor elements, it is conceivable to use the invention also in connection with other joining techniques. In addition, it is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung naher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be explained in more detail in the following description. Show it:
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit demjenigen Montageschritt, bei dem die Rotorelemente Rotorblechpaket und Stützscheibe zu einer Rotoreinheit miteinander verschraubt werden. Das Einsetzen der Permanentmagnete und das Einbringen einer Rotorwelle sind nicht Teil dieses Montageschrittes. Die vorstehenden Ausführungen, gemäß denen Rotorblechpakete und Stützscheiben miteinander verschraubt werden, soll keine einschränkende Wirkung haben. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung können ebenso bei der Montage eines Elektromotors zum Einsatz kommen, der nicht aus Rotorblechpaketen sondern aus vereinzelten Rotorblechen aufgebaut ist. In diesem Fall werden dann die Rotorelemente Rotorblech und Stützscheibe miteinander verschraubt.The present invention is concerned with that assembly step, in which the rotor elements rotor laminated core and support disk are screwed together to form a rotor unit. The insertion of the permanent magnets and the introduction of a rotor shaft are not part of this assembly step. The above embodiments, according to which the rotor laminations and support disks are screwed together, should have no limiting effect. The method according to the invention and the device according to the invention can likewise be used in the assembly of an electric motor which is not constructed from rotor lamination packages but from individual rotor laminations. In this case, then the rotor elements rotor plate and support plate are screwed together.
In
Die Aufnahmeeinheit
Mit der Presseinheit
Mit der Schraubeinheit
Mit der Steuerungseinheit
Die Vorrichtung
In
Abschließend soll noch eine Betrachtung zu der von der Presseinheit im Pressvorgang aufzubringenden definierten Kraft F angestellt werden. Dieser Betrachtung liegt die Annahme zugrunde, dass die zum Verschrauben der Rotorelemente verwendeten Schrauben beispielsweise als Schrauben der Größe M6 mit der Güte 10.9 ausgeführt sind. Mit einem als Fügemoment/Winkelverfahren bezeichneten Anziehverfahren ist es möglich, eine solche Schraube derart anzuziehen, dass diese eine eng tolerierte Vorspannkraft erzeugt, die in etwa bei 16 kN liegt. Werden, wie im vorstehenden Ausführungsbeispiel beschrieben, die Rotorelemente mit vier Schrauben miteinander verschraubt, dann können diese vier Schrauben somit eine Gesamtkraft von 64 kN erzeugen. Folglich sollte die von der Presseinheit auf die Rotorelemente ausgeübte definierte Kraft 64 kN betragen.Finally, a consideration should be made to the defined force F to be applied by the press unit in the pressing process. This observation is based on the assumption that the screws used for screwing the rotor elements are designed, for example, as screws of size M6 with grade 10.9. With a tightening torque / angle method, it is possible to tighten such a screw so as to produce a tightly tolerated preload force that is approximately 16 kN. If, as described in the preceding embodiment, the rotor elements screwed together with four screws, then these four screws can thus produce a total force of 64 kN. Consequently, the defined force exerted by the press unit on the rotor elements should be 64 kN.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Rotorrotor
- 1212
- RotorblechpaketLaminated core
- 1414
- Permanentmagnetpermanent magnet
- 1616
- Stützscheibesupport disc
- 1818
- Schraubescrew
- 2020
- Muttermother
- 2222
- Vorrichtungcontraption
- 2424
- Aufnahmeeinheitrecording unit
- 2626
- Presseinheitpress unit
- 2828
- Schraubeinheitscrew unit
- 3030
- Steuerungseinheitcontrol unit
- 3232
- Bodenplattebaseplate
- 3434
- Montagedorninstallation tool
- 3636
- Tischtable
- 3838
- Portalportal
- 4040
- Hubeinheitlifting unit
- 4242
- Stempelstamp
- 4444
- Deckelplattecover plate
- 4646
- Schraubkopfscrew head
- 4848
- Armpoor
- 5050
- kugelförmiger Abschnittspherical section
- 5252
- Gelenkjoint
- 5454
- quaderförmiger Abschnittcuboid section
- 5656
- zweite Vertiefungsecond recess
- 5858
- erste Vertiefungfirst recess
- 6060
- Bohrungdrilling
- 6262
- Kanalchannel
- 6464
- Aussparungrecess
- 6666
- Zentralbohrungcentral bore
Claims (10)
Priority Applications (1)
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DE102010063194A DE102010063194A1 (en) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | Device for partial-extensive assembly of cylindrical rotor of hybrid synchronous motor in e.g. hybrid car, has pressing unit for applying defined force on disk-shaped rotor elements that are screwed with each other by screw unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102010063194A DE102010063194A1 (en) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | Device for partial-extensive assembly of cylindrical rotor of hybrid synchronous motor in e.g. hybrid car, has pressing unit for applying defined force on disk-shaped rotor elements that are screwed with each other by screw unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102010063194A1 true DE102010063194A1 (en) | 2012-08-16 |
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ID=46579393
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE102010063194A Withdrawn DE102010063194A1 (en) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | Device for partial-extensive assembly of cylindrical rotor of hybrid synchronous motor in e.g. hybrid car, has pressing unit for applying defined force on disk-shaped rotor elements that are screwed with each other by screw unit |
Country Status (1)
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DE (1) | DE102010063194A1 (en) |
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