DE102012012624A1

DE102012012624A1 - Runners for electric motor, has central opening around which centering sections and mounting portions are arranged in circumferential direction at different portions of peripheral edge

Info

Publication number: DE102012012624A1
Application number: DE201210012624
Authority: DE
Inventors: Jürgen Schmid
Original assignee: Nidec Motors and Actuators Germany GmbH
Current assignee: Nidec Motors and Actuators Germany GmbH
Priority date: 2012-06-25
Filing date: 2012-06-25
Publication date: 2014-01-02

Abstract

The runners (100) has central opening (200) via which rotation axis (6) of shaft of electric motor is passed. The central opening has peripheral edge (201) that is provided with mounting portion (242) for mounting of rotor to the shaft. Centering sections (244) and mounting portions are arranged around central opening in circumferential direction at different portions of peripheral edge.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Rotoren bzw. Läufer für Elektromotoren. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Geometrie von Läuferpaketen und deren Anordnung bzw. Befestigung an der Welle eines Elektromotors.The invention relates to rotors or rotor for electric motors. In particular, the invention relates to the geometry of rotor packages and their arrangement or attachment to the shaft of an electric motor.

Rotoren von Elektromotoren weisen meist ein Läuferpaket auf, welches an der Welle des Elektromotors drehfest und dauerhaft befestigt ist. Neben anderen Befestigungsverfahren wird häufig der Läufer mit einem sogenannte Presssitz an der Welle befestigt.Rotors of electric motors usually have a rotor package, which is rotatably and permanently attached to the shaft of the electric motor. In addition to other fastening methods, the runner is often fastened to the shaft with a so-called press fit.

Der Läufer selbst, welcher Permanent- oder Elektromagneten und gegebenenfalls entsprechende Wicklungen umfasst, besteht häufig aus einem Paket von Blechen die aneinander gepresst oder verklebt werden. Die einzelnen Bleche werden dabei üblicherweise in einem Stanzverfahren hergestellt und nachfolgend zueinander ausgerichtet und paketiert.The rotor itself, which comprises permanent magnets or electromagnets and, if appropriate, corresponding windings, often consists of a package of metal sheets which are pressed or glued together. The individual sheets are usually produced in a stamping process and subsequently aligned and packaged.

Für die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit der Elektromotoren ist es wesentlich, dass der Läufer dauerhaft und fest mit der Welle verbunden ist. Neben verfahrenstechnisch aufwändigen Klebe- oder anderen Befestigungsverfahren wird aus herstellungstechnischer Sicht häufig auf Pressverfahren zurückgegriffen und der Läufer wird somit mit dem Presssitz an der Welle befestigt.For the durability and reliability of the electric motors, it is essential that the rotor is permanently and firmly connected to the shaft. In addition to procedurally complex adhesive or other fastening method is often used from manufacturing point of view on pressing method and the rotor is thus fixed with the press fit to the shaft.

Um den Sitz des Läuferpakets auf der Welle zu verbessern ist es aus der US 6,720,702 bekannt eine Nut in der Welle und dem Läuferpaket vorzusehen, in welche ein Führungselement eingeführt wird. Damit ist eine drehsichere Befestigung gewährleistet, welche jedoch einen zusätzlichen Fertigungsschritt erfordert. Zudem verursacht der Einsatz des Befestigungsstiftes an einer Seite der Welle eine Unwucht beim Drehen des Elektromotors.To improve the fit of the runner package on the shaft, it is out of the US 6,720,702 It is known to provide a groove in the shaft and the rotor core in which a guide element is inserted. This ensures a rotationally secure attachment, which, however, requires an additional manufacturing step. In addition, the use of the fixing pin on one side of the shaft causes an imbalance when rotating the electric motor.

Aus der US 6,069,432 ist es bekannt zwischen dem Läufer und der Welle eine Hülse vorzusehen, die den sicheren Sitz des Läufers auf der Welle gewährleistet. Die Hülse hat dabei einen Innendurchmesser der im Wesentlichen dem Außendurchmesser der Welle entspricht und einen Außendurchmesser der im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Läufers entspricht. Darüber hinaus ist der Querschnitt der Hülse nicht an ihren Innendurchmesser nicht perfekt kreisförmig, sondern weist mehrere Verengungen auf, welche beim Aufschieben der Hülse auf die Welle für einen festen Presssitz sorgen. Durch die Deformation der Hülse beim Anbringen auf der Welle wird dieselbe deformiert, so dass ein fester Sitz mit dem Läuferpaket erreicht wird. Dieses Verfahren ist relativ aufwändig und erfordert die Verwendung einer speziellen Hülse.From the US 6,069,432 It is known to provide a sleeve between the rotor and the shaft, which ensures the secure fit of the rotor on the shaft. The sleeve has an inner diameter which substantially corresponds to the outer diameter of the shaft and an outer diameter which substantially corresponds to the inner diameter of the rotor. In addition, the cross-section of the sleeve is not perfectly circular in its inner diameter, but has a plurality of constrictions, which provide for the insertion of the sleeve on the shaft for a tight interference fit. Due to the deformation of the sleeve when mounted on the shaft, the same is deformed, so that a tight fit is achieved with the rotor core. This process is relatively expensive and requires the use of a special sleeve.

Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe die Befestigung des Läufers an der Welle zu verbessern.The present invention aims to improve the attachment of the rotor to the shaft.

Die vorliegende Erfindung schlägt einen optimierten Läufer beziehungsweise ein optimiertes Läuferpaket für einen Elektromotor vor. Der Läufer weist eine Rotationsachse und eine zentrale Öffnung um diese Rotationsache auf, mit welcher der Läufer an einer Welle des Elektromotors angeordnet werden kann. Die zentrale Öffnung ist dabei um die Rotationsachse zentriert. Die zentrale Öffnung weist einen Umfangsrand mit zumindest einem Befestigungsabschnitt und mit zumindest einem Zentrierabschnitt auf. Der Befestigungsabschnitt und der Zentrierabschnitt sind jeweils dazu ausgelegt mit der Welle des Elektromotors wechselzuwirken, wenn der Läufer auf der Welle angeordnet ist. Der zumindest eine Zentrierabschnitt und der zumindest eine Befestigungsabschnitt sind an in Umfangsrichtung voneinander unterschiedlichen Abschnitten des Umfangrandes angeordnet. Der Zentrierabschnitt und der Befestigungsabschnitt sind so in tangentialer Richtung also in Umfangsrichtung voneinander getrennt und separat als getrennte Elemente oder Bereiche an den Umfangsrang ausgebildet. Daraus ergibt sich, dass der Umfangsrand keinen gleichmäßigen Radius aufweist, sondern der Radius des Umfangsrands in Winkelrichtung beziehungsweise in Umfangsrichtung variiert. Die Variation des Radius kann sich periodische wiederholen.The present invention proposes an optimized rotor or an optimized rotor package for an electric motor. The rotor has an axis of rotation and a central opening around this axis of rotation, with which the rotor can be arranged on a shaft of the electric motor. The central opening is centered around the axis of rotation. The central opening has a peripheral edge with at least one fastening section and with at least one centering section. The mounting portion and the centering portion are each designed to interact with the shaft of the electric motor when the rotor is arranged on the shaft. The at least one centering section and the at least one fastening section are arranged at circumferentially different portions of the peripheral edge. The centering section and the fastening section are thus separated from one another in the tangential direction, ie in the circumferential direction, and are formed separately as separate elements or areas at the peripheral edge. It follows that the peripheral edge does not have a uniform radius, but the radius of the peripheral edge varies in the angular direction or in the circumferential direction. The variation of the radius can be repeated periodically.

Die getrennte Ausbildung des Zentrierabschnitts und des Befestigungsabschnitts hat den Vorteil, dass die Zentrierung beziehungsweise der Presssitz des Läuferpakets auf der Welle durch eine entsprechende Wahl der Form und des Radius des Befestigungsabschnitts und des Zentrierabschnitts unabhängig voneinander eingestellt werden kann. Beispielsweise kann zur Erhöhung des Presssitzes der Radius der Befestigungsabschnitte etwas kleiner gewählt werden als der Radius der Zentrierabschnitte. Ergänzend oder alternativ kann die Form der Befestigungsabschnitte unabhängig von der Form der Zentrierabschnitte gewählt werden. Damit ist die Zentrierung des Läufers auf der Welle unabhängig von der Befestigung und die Befestigungskraft kann erhöht werden ohne die Zentrierung zu beeinflussen.The separate formation of the centering and the attachment portion has the advantage that the centering or the interference fit of the rotor package on the shaft can be adjusted independently by an appropriate choice of the shape and the radius of the mounting portion and the centering. For example, to increase the interference fit, the radius of the fastening sections can be selected to be somewhat smaller than the radius of the centering sections. Additionally or alternatively, the shape of the attachment portions can be selected independently of the shape of the centering. Thus, the centering of the rotor on the shaft is independent of the attachment and the fastening force can be increased without affecting the centering.

Es kann vorgesehen sein zumindest drei Befestigungsabschnitte an dem Umfangsrand vorzusehen, um einen guten Presssitz zu gewährleisten. Die zumindest drei Befestigungsabschnitte können dabei gleichmäßig voneinander beabstandet in Umfangsrichtung voneinander angeordnet sein.It can be provided to provide at least three fastening portions on the peripheral edge in order to ensure a good interference fit. The at least three fastening sections can be arranged uniformly spaced from one another in the circumferential direction.

Es kann auch vorgesehen sein drei oder mehr Zentrierabschnitte vorzusehen, welche tangential beziehungsweise in Umfangsrichtung gleichmäßig zueinander beabstandet an dem Umfangsrand angeordnet sind. Durch zumindest drei Zentrierabschnitte kann eine gute Zentrierung und damit eine geringe Unwucht des Läuferpakets erreicht werden.It can also be provided to provide three or more centering sections, which are tangentially or circumferentially uniformly spaced from each other at the peripheral edge are arranged. By at least three centering a good centering and thus a slight imbalance of the rotor package can be achieved.

Während mindestens drei Zentrierabschnitte und mindestens drei Befestigungsabschnitte gute Resultate liefern, kann selbstverständlich auch auf mehr als drei Zentrierabschnitte und mehr als drei Befestigungsabschnitte zurückgegriffen werden.While at least three centering sections and at least three fastening sections provide good results, of course, more than three centering sections and more than three fastening sections can be used.

Das Läuferpaket kann einstückig ausgebildet sein. Das Läuferpaket kann jedoch auch aus einer Vielzahl von Läuferblechen aufgebaut sein. In diesem Fall kann jedes der Läuferbleche den zumindest einen Befestigungsabschnitt und den zumindest einen Zentrierabschnitt aufweisen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass ein erstes Läuferblech nur die Befestigungsabschnitte aufweist, während ein zweites Läuferblech nur die Zentrierabschnitte aufweist. Die ersten Läuferbleche und die zweiten Läuferbleche können dann alternierend oder in jedem anderen Rhythmus zueinander angeordnet werden.The rotor core may be formed in one piece. However, the runner pack can also be constructed from a variety of rotor sheets. In this case, each of the rotor sheets may have the at least one fixing portion and the at least one centering portion. However, it can also be provided that a first rotor plate has only the fastening sections, while a second rotor plate has only the centering sections. The first rotor sheets and the second rotor sheets can then be arranged alternately or in any other rhythm to each other.

Es ist auch möglich die einzelnen Läuferbleche, bzw. die Umfangsränder mit den Befestigungs- und Zentrierabschnittten zueinander verdreht, d. h. in Winkelrichtung oder Tangential- bzw. in Umfangrichtung der Welle zueinander versetzt anzuordnen. Dadurch wird ein axiales Ausweichen des Materials insbesondere des Befestigungsabschnitts ermöglicht, so dass wir mit Kraft des Presssitzes variiert und eingestellt werden kann. Ferner kann damit eine beliebige Form eines Luftkanals zwischen Welle und Läufer erreicht werden indem an dem Umfangsbereich Abschnitte vorgesehen werden, welche einen Radius haben der wesentlich größer als der Radius der Welle ist. Dadurch entsteht zwischen Welle und Läuferpaket ein Spalt.It is also possible the individual rotor sheets, or the peripheral edges with the mounting and Zentrierabschnitteten rotated each other, d. H. in the angular direction or tangential or in the circumferential direction of the shaft offset from one another. As a result, an axial deflection of the material, in particular of the fastening portion is made possible, so that we can be varied and adjusted with the force of the press fit. Furthermore, thus any shape of an air channel between the shaft and rotor can be achieved by sections are provided on the peripheral region, which have a radius which is substantially larger than the radius of the shaft. This creates a gap between shaft and rotor package.

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auch auf einen Rotor und einen Elektromotor, welche einen entsprechenden auf einer Welle angeordneten Läufer umfassen.The present disclosure also relates to a rotor and an electric motor comprising a corresponding rotor arranged on a shaft.

Zusammenfassung der FigurenSummary of the figures

Die vorliegende Erfindung wird deutlicher beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung einiger Beispiele als Teil der Offenbarung, welche unter Zuhilfenahme der beiliegenden Zeichnungen erfolgt, in welchen:The present invention will become more apparent upon reading the following detailed description of some examples as a part of the disclosure, taken with the aid of the accompanying drawings, in which:

1a und 1b die Innengeometrie eines Läuferbleches beziehungsweise Läuferpakets gemäß dem Stand der Technik zeigen; und 1a and 1b show the internal geometry of a Läufererbets or runners package according to the prior art; and

2a und 2b mögliche Innengeometrie eines Läuferbleches beziehungsweise eines Läuferpakets gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigen. 2a and 2 B show possible internal geometry of a rotor core or a rotor package according to the present disclosure.

Detaillierte BeschreibungDetailed description

Im Folgenden wird der Gegenstand der vorliegenden Erfindung im Rahmen der Offenbarungen anhand von Beispielen beschrieben. In den Beispielen sind verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung dargestellt. Dabei ist es zur Umsetzung der vorliegenden technischen Lehre nicht erforderlich alle diese Aspekte in Kombination zu implementieren. Vielmehr wird ein Fachmann diejenigen Aspekte auswählen und kombinieren, welche für die entsprechende Anwendung und Implementierung sinnvoll und erforderlich scheinen.In the following, the subject matter of the present invention will be described by way of example with reference to the disclosures. In the examples, various aspects of the present invention are illustrated. It is not necessary for the implementation of the present technical teaching to implement all these aspects in combination. Rather, a person skilled in the art will select and combine those aspects that seem appropriate and necessary for the appropriate application and implementation.

Die 1 zeigt einen gewöhnlichen Läufer 10 oder ein Einzelblech 11 eines Läuferpakets in axialer Draufsicht. Der Läufer 10 kann aus mehreren hintereinander 5 angeordneten Läuferblechen 11 bestehen oder kann einstückig ausgebildet sein. Eine Vielzahl von Läuferblechen kann in üblicherweise aneinander laminiert sein und als Läuferpaket den Läufer 10 bilden. Der Läufer 10 hat eine zentrale Öffnung oder Aussparung 2, welche dazu ausgelegt ist den Läufer 10 drehfest auf einer Welle (nicht dargestellt) anzuordnen. Die Aussparung oder Öffnung 2 ist mittig zentriert in axialer Richtung des Läufers 10 angeordnet, so dass der Läufer mit möglichst geringer Unwucht mit der Welle drehen kann. Die Aussparung oder zentrale Öffnung 2 weist im dargestellten Fall einen Umfangsrand bzw. eine Innengeometrie 20 auf, mit einem kleineren inneren Radius 24 zur Befestigung und Zentrierung des Läufers auf der Welle und einem größeren Radius 25 auf. Der kleinere innere Radius 24 entspricht im Wesentlichen dem Außenradius der Welle oder ist geringfügig kleiner und dient gleichzeitig der Befestigung und dem Zentrieren des Läufers 10 auf der Welle. Durch Verwendung des kleineren inneren Radius 24 mit geringfügig kleinerem Radius kann ein Presssitz auf der Welle erreicht werden.The 1 shows a normal runner 10 or a single sheet 11 a rotor package in axial plan view. The runner 10 can consist of several consecutively arranged 5 rotor sheets 11 exist or may be formed in one piece. A plurality of rotor sheets may be usually laminated together and as a rotor package the rotor 10 form. The runner 10 has a central opening or recess 2 which is designed for the runner 10 rotatably on a shaft (not shown) to arrange. The recess or opening 2 is centered in the axial direction of the rotor 10 arranged so that the rotor can rotate with the shaft with the least possible imbalance. The recess or central opening 2 In the case shown has a peripheral edge or an inner geometry 20 on, with a smaller inner radius 24 for fixing and centering the rotor on the shaft and a larger radius 25 on. The smaller inner radius 24 Corresponds essentially to the outer radius of the shaft or is slightly smaller and at the same time serves for fastening and centering of the rotor 10 on the wave. By using the smaller inner radius 24 with a slightly smaller radius, an interference fit on the shaft can be achieved.

Die Abschnitte mit größerem Radius 25 bilden eine Nut aus, die beispielsweise zur Kühlung verwendet werden kann.The sections of larger radius 25 form a groove, which can be used for example for cooling.

Neben der gezeigten Innengeometrie 20 der zentralen Öffnung 2 kann der Läufer 10 die für einen Elektromotor üblichen Merkmale, wie eine Vielzahl von Zähnen aufweisen. Der Läufer kann Permanent- oder Elektromagneten aufweisen und eine entsprechende Anzahl von Wicklungen haben. Die Anzahl der Zähne owie alle weiteren läufertypischen Merkmale können dem Stand der Technik entsprechen.In addition to the shown internal geometry 20 the central opening 2 can the runner 10 have the usual features for an electric motor features, such as a plurality of teeth. The rotor may have permanent or electromagnets and have a corresponding number of windings. The number of teeth as well as all other rotor-typical characteristics can correspond to the state of the art.

1b zeigt einen Läufer 10 entsprechend der 1a, welcher aus mehreren Läuferblechen 11, 11a, 11b zusammengesetzt ist. Im Gegensatz zur der Darstellung der 1a, sind in der 1b die Innengeometrien von zwei hintereinander angeordneten Läuferblechen 11a, 11b in Winkelrichtung versetzt zueinander angeordnet. Die Anordnung der Zähne und der anderen Elemente der Läuferbleche ist zueinander ausgerichtet. Dadurch ergibt sich eine versetzte Anordnung der Zentrier- und Befestigungsabschnitte 24a, 24b des ersten Läuferblechs 11a und des zweiten Läuferblechs 11b. Dadurch ist es zum Beispiel möglich eine Variation der durch die Öffnungen 25a entstehenden Luftkanäle zu erzeugen. Auch kann der Presssitz in gewissem Maße eingestellt werden. 1b shows a runner 10 according to the 1a , which consists of several rotor sheets 11 . 11a . 11b is composed. In contrast to the representation of the 1a , are in the 1b the internal geometries of two successively arranged rotor sheets 11a . 11b in angular direction staggered to each other. The arrangement of the teeth and the other elements of the rotor sheets is aligned with each other. This results in an offset arrangement of the centering and fastening sections 24a . 24b of the first rotor blade 11a and the second rotor plate 11b , This makes it possible, for example, a variation of the through the openings 25a To produce resulting air channels. Also, the interference fit can be adjusted to some extent.

Die 2a und 2b zeigen einen modifizierten Läufer 100 gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Läufer 100 entspricht dem Läufer 10 der 1a und 1b in allen Elementen und unterscheidet sich lediglich in der Form und Gestaltung der zentrale Öffnung oder Aussparung 200. Die anderen Elemente des Läufers 100 entsprechen, insbesondere bezüglich der Anordnung der Permanent- oder Elektromagnete, der Anzahl und Anordnung und Form der Zähne üblichen Läufern. Der Läufer 100 kann ebenfalls einstückig ausgebildet sein oder aus einer Vielzahl von hintereinander angeordneten Läuferblechen 110 geformt sein. Die Läuferbleche 110 sind üblicherweise gemäß dem Stand der Technik paketiert, um das Läuferpaket 100 auszubilden.The 2a and 2 B show a modified runner 100 according to the present invention. The runner 100 corresponds to the runner 10 of the 1a and 1b in all elements and differs only in the shape and design of the central opening or recess 200 , The other elements of the runner 100 correspond, in particular with respect to the arrangement of the permanent magnets or electromagnets, the number and arrangement and shape of the teeth usual runners. The runner 100 may also be formed in one piece or from a plurality of successively arranged rotor plates 110 be shaped. The rotor sheets 110 are usually packaged according to the prior art to the runner package 100 train.

Die 2a zeigt eine Draufsicht in axialer Richtung des Läufers auf ein einzelnes Läuferblech 110. Bei Verwendung identischer Läuferbleche oder eines einstückigen Läufers entspricht die 2a auch der Draufsicht auf einen Läufer. Die Aussparung beziehungsweise zentrale Öffnung 200 des Läuferblechs 110 weist einen Umfangrand beziehungsweise eine Innengeometrie 201 auf, welche um die Rotationsachse 6 rotationssymmetrisch ist und in verschiedene Abschnitte aufgeteilt ist. Im dargestellten Beispiel weist der Umfangsrand 201 drei verschiedene Abschnitte auf, welche sich zyklisch in Umfangsrichtung, also tangential zu dem Umfangsrand 201 dreifach wiederholen. Die Abschnitte umfassen drei Befestigungsabschnitte 242, drei Zentrierabschnitte 244 und drei Kanalabschnitte 246.The 2a shows a plan view in the axial direction of the rotor on a single rotor plate 110 , When using identical rotor sheets or a one-piece rotor corresponds to the 2a also the top view of a runner. The recess or central opening 200 of the rotor plate 110 has a peripheral edge or an inner geometry 201 on which around the axis of rotation 6 is rotationally symmetric and is divided into different sections. In the example shown, the peripheral edge 201 three different sections, which are cyclic in the circumferential direction, that is tangent to the peripheral edge 201 Repeat three times. The sections comprise three attachment sections 242 , three centering sections 244 and three channel sections 246 ,

Die drei Befestigungsabschnitte 242 sind gleichmäßig zueinander beabstandet in Umfangsrichtung an dem Umfangsabschnitt 201 verteilt angeordnet, d. h. in einem Winkel von ungefähr 120° zueinander. Die Befestigungsabschnitte 242 weisen einen Befestigungsradius auf, d. h. der geringste Abstand zwischen der Rotationsachse 6 und dem Befestigungsabschnitt 242, wobei der Befestigungsradius im Wesentlichen dem Radius der Welle 4 entspricht oder geringfügig kleiner ist. Der Befestigungsradius der Befestigungsabschnitte 242 ist so gewählt, dass ein vorbestimmter Presssitz mit der Welle erreicht wird, wenn der Läufer 100 an der Welle 4 angeordnet wird. Die Stärke des Presssitzes kann dabei durch die Wahl des Befestigungsradius eingestellt werden.The three attachment sections 242 are equally spaced from each other in the circumferential direction at the peripheral portion 201 distributed, ie at an angle of approximately 120 ° to each other. The attachment sections 242 have a mounting radius, ie the smallest distance between the axis of rotation 6 and the attachment portion 242 wherein the mounting radius is substantially the radius of the shaft 4 is equal to or slightly smaller. The mounting radius of the attachment sections 242 is chosen so that a predetermined interference fit with the shaft is achieved when the rotor 100 on the shaft 4 is arranged. The strength of the press fit can be adjusted by selecting the mounting radius.

Zusätzlich oder alternativ kann der Presssitz auch durch die Form der Befestigungsabschnitte bestimmt und eingestellt werden. Die Form der Befestigungsabschnitte kann bogenförmig mit konstanter oder sich ändernder Krümmung sein, wie in der 2a dargestellt.Additionally or alternatively, the interference fit can also be determined and adjusted by the shape of the fastening sections. The shape of the attachment portions may be arcuate with constant or varying curvature, as in FIG 2a shown.

Der Umfangsrand beziehungsweise die Innengeometrie 201 weist neben den Befestigungsabschnitten 242 drei Zentrierabschnitte 244 auf. Die drei Zentrierabschnitte 244 sind ebenfalls gleichmäßig zueinander beabstandet an dem Umfangsrand 201 angeordnet, also in Falle der drei Zentrierabschnitte in einem Winkel von ungefähr 120° zueinander. Die Zentrierabschnitte 244 weisen einen Zentrierradius auf, d. h. der kleinste Abstand zwischen der Rotationsachse 6 und dem Zentrierabschnitt 244, wobei der Zentrierradius im Wesentlichen dem Radius der Welle 4 entspricht. Die Zentrierabschnitt 244 dienen zusammenwirkend dazu den Läufer 100 bezüglich der Welle 4 auszurichten und zu zentrieren, so dass ein möglich runder Lauf möglichst frei von jeder Unwucht erreicht wird. Die Zentrierabschnitte 244 haben dazu in den dargestellten Beispielen die Form einer im Wesentlichen geraden Tangente, welche an der Welle anliegt. Dadurch lässt sich eine besonders gute Zentrierung erreichen. Eine gute Zentrierung lässt sich insbesondere mit der Anzahl von drei Zentrierabschnitten 244 erreichen. Es sind jedoch auch andere Formen der Zentrierabschnitte denkbar, insbesondere konkave oder konvexe Krümmungen. Der Anlagewinkel wird jedoch im Allgemeinen kleiner sein, als der Anlagewinkel der Befestigungsabschnitte 242.The peripheral edge or the inner geometry 201 points next to the attachment sections 242 three centering sections 244 on. The three centering sections 244 are also equally spaced from each other at the peripheral edge 201 arranged, so in the case of the three centering at an angle of approximately 120 ° to each other. The centering sections 244 have a centering radius, ie the smallest distance between the axis of rotation 6 and the centering section 244 , wherein the centering radius substantially the radius of the shaft 4 equivalent. The centering section 244 cooperatively serve the runner 100 concerning the wave 4 align and center, so that a possible round run is achieved as free as possible from any imbalance. The centering sections 244 have in the illustrated examples, the shape of a substantially straight tangent, which rests against the shaft. This makes it possible to achieve a particularly good centering. A good centering can be in particular with the number of three centering sections 244 to reach. However, other forms of centering are conceivable, in particular concave or convex curvatures. However, the abutment angle will generally be smaller than the abutment angle of the attachment sections 242 ,

Durch die Verwendung unterschiedlicher und voneinander getrennter Bereiche des Umfangsrandes 201 für die Zentrierabschnitte 244 und die Befestigungsabschnitte oder Klemmabschnitte 242 ist es möglich, diese sowohl bezüglich des Radius als auch bezüglich ihrer Geometrie oder Form unterschiedlich zu gestalten. So können die Zentrierabschnitte 244, beispielsweise durch die beschriebene tangentiale Form für die Zentrierung optimiert werden, ohne dass Rücksicht auf ihre Befestigungs- und Klemmeigenschaften bezüglich des festen Presssitzes des Läufers genommen werden muss. Für den Sitz des Läufers 200 auf der Welle 4 sind die Klemm- oder Befestigungsabschnitte 242 zuständig, die speziell dazu ausgebildet sind und beispielsweise eine konvex gekrümmte Fläche aufweisen können. Gemeinsam mit der Anpassung des Radius zur Befestigung können die Befestigungs- oder Klemmabschnitte 242 so ausgelegt werden, dass der 5 gewünschte Presssitz auf der Welle 4 erreicht wird ohne dass Rücksicht auf die Form bezüglich der Zentriereigenschaften genommen werden müsste.By using different and separate areas of the peripheral edge 201 for the centering sections 244 and the fastening portions or clamping portions 242 It is possible to make these different in terms of both the radius and in terms of their geometry or shape. So can the centering sections 244 be optimized for centering, for example by the described tangential shape, without regard to their fastening and clamping properties with respect to the fixed interference fit of the rotor must be taken. For the seat of the runner 200 on the wave 4 are the clamping or fixing sections 242 responsible, which are specially designed and can, for example, have a convex curved surface. Together with the adjustment of the radius for attachment, the mounting or clamping sections 242 be designed so that the 5 desired interference fit on the shaft 4 is achieved without regard to the form with respect to the centering properties would have to be taken.

Während in dem dargestellten Beispiel die Anzahl der Zentrierabschnitte 244 und der Befestigungs- beziehungsweise Klemmabschnitte 242 jeweils drei ist, versteht es sich, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf diese Anzahl begrenzt ist. Zwar kann mit der Anzahl von drei gleichmäßig voneinander beabstandeten Zentrierabschnitten eine gute und einfache Zentrierung der Läufer erreicht werden, es ist jedoch prinzipiell auch möglich jede andere Anzahl von Zentrierabschnitten größer als drei vorzusehen. Zusätzlich zu den Befestigungsabschnitten 242 und den Zentrierabschnitten 244 ist auch ein Kanal- oder Nutabschnitt 246 vorgesehen, der ebenfalls in der 2a und 2b dargestellten Beispiele dreifach gleichmäßig beabstandet in Tangentialrichtung um den Umfangrand 201 angeordnet ist. Durch die Kanal- oder Nutabschnitte 246 entsteht zwischen der Welle 4 und dem Läufer 100 eine Nut bzw. ein Kanal, in welchem keine Wechselwirkung zwischen Welle und Läufer erfolgt.While in the example shown, the number of centering 244 and the Mounting or clamping sections 242 is three, it should be understood that the present disclosure is not limited to this number. Although with the number of three equally spaced centering a good and easy centering of the rotor can be achieved, but it is also possible in principle to provide any other number of centering larger than three. In addition to the attachment sections 242 and the centering sections 244 is also a channel or groove section 246 also provided in the 2a and 2 B shown examples, evenly spaced in the tangential direction around the peripheral edge 201 is arranged. Through the channel or groove sections 246 arises between the wave 4 and the runner 100 a groove or a channel in which there is no interaction between shaft and rotor.

Die 2b zweigt den Läufer der 2a bestehend aus nicht nur einer einzigen Einheit oder einem einzigen Blech 110, sondern mehreren hintereinander angeordneten Läuferblechen 110a, 110b. Dabei sind, ähnlich wie in dem in der 1b dargestellten Beispiel, die Innengeometrien beziehungsweise Umfangränder 201a, 201b zueinander in tangentialer oder Umfangsrichtung verdreht angeordnet. Die äußere Form und insbesondere die Anordnung der Zähne bleibt zueinander ausgerichtet. Dadurch kann die Innengeometrie so ausgelegt werden, dass neben einem Befestigungsabschnitt eines ersten Läuferbleches 110a ein Nutabschnitt 246b eines zweiten Läuferbleches angeordnet ist. Dadurch besteht die Möglichkeit für den Klemm- beziehungsweise Befestigungsabschnitt 242a des ersten Läuferbleches beim Pressen des Läufers auf die Welle 4 in axialer Richtung auszuweichen. Durch diese axiale Flexibilität der Befestigungsabschnitt 242 ist es ebenfalls möglich den Presssitz besser einzustellen und besser zu definieren. Dies ist insbesondere von Vorteil, da die einzelnen Läuferbleche 110, 110a, 110b oft im Stanzverfahren hergestellt werden, wodurch eine begrenzte Herstellungsgenauigkeit erreicht ist. Daher können in diesem Fall die Toleranzen etwas großzügiger ausfallen und es wird dennoch ein guter und vorbestimmter Presssitz erreicht.The 2 B branches the runner of the 2a consisting of not just a single unit or a single sheet 110 , but several successively arranged rotor sheets 110a . 110b , Here are, similarly as in that in the 1b Example shown, the internal geometries or peripheral edges 201 . 201b arranged mutually rotated in the tangential or circumferential direction. The outer shape and in particular the arrangement of the teeth remain aligned. Thereby, the internal geometry can be designed so that in addition to a fixing portion of a first rotor blade 110a a groove section 246b a second rotor plate is arranged. This makes it possible for the clamping or attachment section 242a of the first rotor plate when pressing the rotor on the shaft 4 to avoid in the axial direction. Due to this axial flexibility of the attachment portion 242 it is also possible to adjust the press fit better and to define better. This is particularly advantageous because the individual rotor sheets 110 . 110a . 110b often produced by stamping, whereby a limited manufacturing accuracy is achieved. Therefore, in this case, the tolerances can be a little more generous and yet a good and predetermined interference fit is achieved.

Ferner besteht die Möglichkeit nicht alle drei Abschnitte, Befestigungsabschnitt 242, Zentrierabschnitt 244 und Nutabschnitt 246 an einem einzigen Läuferblech 110a, 110b anzuordnen, wie dies in der 2b dargestellt ist. Es kann auch vorgesehen sein bestimmte Läuferbleche lediglich mit den Zentrierabschnitten 244 auszustatten und andere Läuferbleche lediglich mit den Befestigungsabschnitten 242 auszustatten. Durch entsprechende Schichtung der Läuferbleche mit Befestigungsabschnitten und der Läuferbleche mit Zentrierabschnitten können diese so angeordnet werden, dass eine Anordnung ähnlich der 2a entsteht und das der gesamte Läufer ebenfalls gut zentriert und gleichzeitig den vorbestimmten Presssitz erreicht.Furthermore, there is the possibility not all three sections, attachment section 242 , Centering section 244 and groove section 246 on a single rotor sheet 110a . 110b to arrange, as in the 2 B is shown. It may also be provided certain rotor sheets only with the centering sections 244 equip and other rotor sheets only with the attachment sections 242 equip. By appropriate layering of the rotor sheets with fastening sections and the rotor sheets with centering sections, these can be arranged so that an arrangement similar to the 2a arises and the entire runners also well centered and at the same time reaches the predetermined interference fit.

Es ist auch möglich eine unterschiedliche Anzahl von Blechen mit Zentrierabschnitten und mit Befestigungsabschnitten vorzusehen. Ferner können die Nutabschnitte 246 in separaten Blechen oder in Blechen mit Zentrier- und/oder Befestigungsabschnitten vorgesehen sein.It is also possible to provide a different number of sheets with centering and fastening sections. Furthermore, the groove sections 246 be provided in separate sheets or in sheets with centering and / or mounting sections.

In jedem Fall erlaubt die separate Ausgestaltung der Zentrierabschnitte getrennt von den Befestigungsabschnitten mit unterschiedlicher Geometrie die Zentrierung des Läufers auf der Welle unabhängig von dessen Sitz und Befestigung an der Welle, so dass sowohl die Zentrierung als auch der Presssitz unabhängig voneinander verbessert werden kann.In any case, the separate configuration of the centering separated from the mounting portions with different geometry allows the centering of the rotor on the shaft regardless of its seat and attachment to the shaft, so that both the centering and the press fit can be independently improved.

Ein Fachmann wird die hier dargestellten Beispiele entsprechend modifizieren und die Geometrie insbesondere der Zentrierabschnitte 244 sowie der Befestigungs- oder Klemmabschnitte 242 oder auch der Nutabschnitt 246 an die jeweiligen Bedingungen anpassen. Ferner ist es natürlich auch möglich auf die Nutabschnitt 246 vollständig zu verzichten. Neben den dargestellten Beispielen können andere Geometrien für den Zentrierabschnitt und andere Geometrien für den Befestigungsabschnitt verwendet werden. Es ist auch möglich, unterschiedliche Anzahlen von Befestigungsabschnitten und Zentrierabschnitten zu verwenden.A person skilled in the art will modify the examples shown here accordingly and the geometry in particular of the centering sections 244 and the mounting or clamping sections 242 or also the groove section 246 adapt to the respective conditions. Furthermore, it is of course also possible on the groove portion 246 completely renounce. In addition to the illustrated examples, other geometries may be used for the centering section and other geometries for the mounting section. It is also possible to use different numbers of fastening sections and centering sections.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 6720702 [0005]
US 6069432 [0006]

Claims

Runner ( 100 . 110 ) for an electric motor with a rotation axis ( 6 ) and a central opening ( 200 ) for receiving one about the axis of rotation ( 6 ) rotating shaft ( 4 ) of the electric motor, wherein the central opening ( 200 ) a peripheral edge ( 201 ) with at least one attachment section ( 242 ) designed for fastening the rotor on the shaft by means of press fit, and with at least one centering section ( 244 ), wherein the at least one centering section ( 244 ) and the at least one attachment section ( 242 ) at circumferentially (tangentially) different sections of the peripheral edge ( 201 ) are arranged.

Rotor according to claim 1, comprising at least three fixing portions, wherein the at least three fixing portions are arranged uniformly spaced from each other in the circumferential direction at the peripheral edge.

A rotor according to claim 1 or 2, wherein the at least one fixing portion forms a substantially arcuate (inward) projection toward the rotational axis at the peripheral edge.

Rotor according to one of the preceding claims, wherein a fixing radius of the fixing portion (smallest distance between the rotation axis and the fixing portion) is substantially equal to a centering radius of the centering portion (smallest distance between the rotation axis and the centering portion).

Rotor according to one of the preceding claims, comprising at least three centering sections, wherein the at least three centering sections in the circumferential direction uniformly spaced from each other at the peripheral edge are arranged.

Rotor according to one of the preceding claims, wherein the at least one centering portion is formed as a to the outer diameter of the shaft substantially tangential portion of the peripheral edge.

Rotor according to one of the preceding claims, wherein the peripheral edge further comprises at least one groove portion which has a larger radius with respect to the axis of rotation than the at least one fastening portion and as the at least one centering portion.

A rotor according to any one of the preceding claims, wherein the rotor is constructed of a plurality of laminated sheets. (Laminated core, stamped sheets)

The rotor according to claim 8, wherein the plurality of laminated sheets comprises at least a first sheet having the at least one fixing portion and having at least a second sheet having the at least one centering portion.

The rotor according to claim 8, wherein the plurality of laminated sheets comprises at least a first sheet having the at least one fixing portion and the at least one centering portion.

A rotor according to any one of claims 8 to 10, wherein at least two of the plurality of laminated sheets are circumferentially (about the rotation axis) twisted to each other.