-
Die Erfindung betrifft einen um eine Rotorachse drehbaren Rotor für eine elektrische Maschine, insbesondere für einen Elektromotor. Der Rotor umfasst wenigstens einen ersten Rotorteilkörper und einen zum ersten Rotorteilkörper axial versetzt angeordneten zweiten Rotorteilkörper. Die Rotorteilkörper weisen jeweils eine Anzahl von in Axialrichtung eingebrachten Aufnahmetaschen für Magnetkörper auf. Der erste Rotorteilkörper und der zweite Rotorteilkörper unterscheiden sich in ihrer Geometrie und/oder in ihrer azimutalen Ausrichtung zueinander.
-
In einem modernen Kraftfahrzeug werden Elektromotoren in vielfältiger Weise zum Antrieb für unterschiedliche Stellelemente eingesetzt. Elektromotoren werden beispielsweise als Fensterheber-, Schiebedach- oder Sitzverstellantriebe, als Lenkungsantriebe, als Kühlerlüfterantriebe oder als Getriebeaktuatoren eingesetzt. Geeignete Elektromotoren müssen in der Regel mit hoher Leistung ein großes Drehmoment bereitstellen und insbesondere auch bei hohen und bei niedrigen Temperaturen betriebssicher sein.
-
In einer permanent erregten Ausführungsvariante weist eine elektrische Maschine und insbesondere ein Elektromotor üblicherweise einen mit einer Feldwicklung versehenen Stator auf, der koaxial zu einem Rotor mit einem oder mehreren Permanentmagneten angeordnet ist. Sowohl der Rotor als auch der Stator sind gängigerweise als Blechpakete aufgebaut, wobei Statorzähne in dazwischenliegenden Statornuten die Spulen der Feldwicklung tragen. Diese werden angesteuert, um ein magnetisches Drehfeld zu erzeugen, welches ein Drehmoment am permanenterregten Rotor verursacht.
-
-
Eine Verschränkung oder azimutale Verdrehung der einzelnen Rotorteilkörper zueinander oder eine sich gegebenenfalls im Detail unterscheidende Geometrie der Rotorteilkörper weist den Vorteil einer Reduktion des Rastmoments auf. Ebenso werden Drehmomentwelligkeiten und deren Oberwellen verringert. Neben einer Verbesserung der Performance der elektrischen Maschine verlängert sich deren Lebensdauer. Auch werden unerwünschte Geräusche reduziert.
-
Nachteiligerweise vergrößert sich jedoch bei einer Aufteilung des Rotors in mehrere Rotorteilkörper die Anzahl der in die Aufnahmetaschen eingesetzten Magnetkörper. Dies erhöht in unerwünschter Weise die Material- und Fertigungskosten. Darüber hinaus geht durch die an sich gewünschte Verschränkung der Rotorteilkörper und damit der Magnetkörper zueinander Leistung der elektrischen Maschine verloren.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotor der eingangs genannten Art anzugeben, der gegenüber entsprechenden Rotoren des Standes der Technik bei gleichen Vorteilen kostengünstiger herstellbar ist.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen um eine Rotorachse drehbaren Rotor für eine elektrische Maschine gelöst, der wenigstens einen ersten Rotorteilkörper und einen zum ersten Rotorteilkörper axial versetzt angeordneten zweiten Rotorteilkörper mit jeweils einer Anzahl von in Axialrichtung eingebrachten Aufnahmetaschen umfasst, wobei sich der erste Rotorteilkörper und der zweite Rotorteilkörper in ihrer Geometrie und/oder in ihrer azimutalen Ausrichtung zueinander unterscheiden, wobei wenigstens ein Teil der Aufnahmetaschen des ersten Rotorteilkörpers und wenigstens ein Teil der Aufnahmetaschen des zweiten Rotorteilkörpers jeweils zueinander axial fluchten, und wobei in die zueinander axial fluchtenden Aufnahmetaschen jeweils ein gemeinsamer einstückiger Magnetkörper eingesetzt ist, der beide Rotorteilkörper zumindest teilweise durchsetzt.
-
Die Erfindung geht dabei in einem ersten Schritt von der Überlegung aus, wenigstens einen Teil der Aufnahmetaschen der aneinander gesetzten Rotorteilkörper bezüglich der montierten Endlage in axialer Richtung zueinander fluchtend auszugestalten. Hierdurch wird es möglich, einen gemeinsamen einstückigen Magnetkörper in die zueinander fluchtenden Aufnahmetaschen des ersten und des zweiten Rotorteilkörpers einzusetzen, der beide Rotorteilkörper zumindest teilweise durchsetzt. Mit anderen Worten sind in den Rotorteilkörpern nicht jeweils einzelne Magnetkörper in die entsprechenden Aufnahmetaschen eingesetzt, sondern aneinander gesetzte Rotorteilkörper teilen sich gemeinsame einstückige Magnetkörper. Demnach weisen die einstückigen Magnetkörper eine axiale Länge auf, die größer ist als die axiale Länge der Aufnahmetaschen jeweils eines Rotorteilkörpers. Die beteiligten Rotorteilkörper teilen sich ihre Aufnahmetaschen.
-
Für die Erfindung ist es nicht erforderlich, dass jeder Aufnahmetasche des einen Rotorteilkörpers eine hierzu axial fluchtende Aufnahmetasche des anderen Rotorteilkörpers zugeordnet ist. In einer aus Symmetrie- und Fertigungsgründen vorteilhaften Ausgestaltung entspricht jedoch die Anzahl der Aufnahmetaschen des ersten Rotorteilkörpers der Anzahl der Aufnahmetaschen des zweiten Rotorteilkörpers, wobei insbesondere die Aufnahmetaschen des ersten Rotorteilkörpers und die Aufnahmetaschen des zweiten Rotorteilkörpers jeweils paarweise zueinander fluchten. Der angegebene Rotor umfasst weiter wenigstens zwei Rotorteilkörper mit axial zueinander fluchtenden Aufnahmetaschen. Von der Erfindung ist es aber ebenfalls umfasst, dass mehr als zwei Rotorteilkörper vorgesehen sind, wobei Aufnahmetaschen auch mehr als zwei Rotorteilkörper axial zueinander fluchten, so dass ein einstückiger Magnetkörper mehr als zwei Rotorteilkörper durchsetzend eingefügt werden kann. Mit anderen Worten ist die Erfindung auch auf mehr als zwei Rotorteilkörper übertragbar. Weiter sind in einer von der Erfindung ebenfalls umfassten Variante den Rotorteilkörpern mit zueinander fluchtenden Aufnahmetaschen in axialer Richtung Rotorteilkörper mit nicht fluchtenden Aufnahmetaschen hinzugefügt.
-
Die Erfindung weist aufgrund der sich unterscheidenden Geometrie der Rotorteilkörper und/oder eine Verschränkung der Rotorteilkörper die Vorteile einer Reduzierung des Rastmoments und der Drehmomentwelligkeit einschließlich der Oberwellen auf. Zusätzlich werden die Herstell- und Materialkosten verringert, da im Vergleich zum Stand der Technik bei gleicher Polanzahl die Anzahl der einzusetzenden Magnetkörper verringert ist. Weiter verbessert sich die Leistung einer entsprechenden Maschine, da die Magnetkörper der Rotorteilkörper nicht verschränkt bzw. in azimutaler Richtung verdreht sind.
-
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Aufnahmetaschen des ersten und des zweiten Rotorteilkörpers entlang des Umfangs einer Kreisbahn verteilt angeordnet. Hierbei wiederum bevorzugt sind die Aufnahmetaschen in Umfangsrichtung gleich verteilt und gleichmäßig voneinander beabstandet. Die Magnetisierungsrichtung der Magnetkörper ist hierbei parallel zur radialen Richtung ausgerichtet. Aus der Anzahl der Magnetkörper resultiert die Polanzahl der elektrischen Maschine.
-
Die Aufnahmetaschen sind zweckmäßigerweise hinsichtlich ihrer Geometrie und Abmessungen auf die Geometrie und die Abmessungen der Magnetkörper abgestimmt. Insbesondere sind die Magnetkörper kraft- oder materialschlüssig in die Aufnahmetaschen eingefügt. Die Aufnahmetaschen müssen hierbei nicht zwangsläufig die Magnetkörper vollumfänglich einschließen. Typischerweise sind die Magnetkörper als Permanentmagnete gegeben, die bevorzugt aus einer Selten-Erd-Legierung, wie beispielsweise aus einer Neodym-Eisen-Bor-Legierung oder aus einer Samarium-Kobalt-Legierung, gefertigt sind.
-
Ein oder jeder Rotorteilkörper des Rotors ist bevorzugt als Blechpaket mit einer Mehrzahl von Blechlagen gefertigt. Die Blechlagen des Rotorteilkörpers werden hierbei einzeln hergestellt, axial gestapelt und anschließend zur Bildung des Blechpakets miteinander verbunden. Die Blechlagen sind bevorzugt miteinander verklebt und/oder verschweißt. Alternativ oder zusätzlich sind die Blechlagen durch Stanzgrade mechanisch aneinandergefügt oder in axialer Richtung zum Blechpaket verspannt oder verschraubt.
-
In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der erste Rotorteilkörper und der zweite Rotorteilkörper jeweils über den Außenumfang verteilt eine Anzahl von Strukturen, deren Anordnung eine der Anordnung der Aufnahmetaschen des jeweiligen Rotorteilkörpers entsprechende Drehsymmetrie zeigt. Mit anderen Worten sind die Strukturen den Aufnahmetaschen und damit den Magnetkörpern zugeordnet. Entsprechend können die Strukturen auch als Polschuhe des Rotors bezeichnet werden. Die Strukturen oder Polschuhe dienen insbesondere einer gewünschten Verteilung des Magnetfelds im Luftspalt zwischen Rotor und Stator der elektrischen Maschine.
-
Bevorzugt sind die Strukturen eines Rotorteilkörpers jeweils mit einer identischen Geometrie ausgebildet, wobei sich die Geometrie der Strukturen des ersten Rotorteilkörpers von der Geometrie der Strukturen des zweiten Rotorteilkörpers unterscheidet. Durch die von Rotorteilkörper zu Rotorteilkörper sich unterscheidende Geometrie der am Außenumfang angeordneten Strukturen wird der gewünschte Vorteil einer Verringerung des Rastmoments des Rotors erzielt und zugleich die Drehmomentwelligkeit reduziert. Die Rotorteilkörper sind hierbei von einstückigen Magnetkörpern gemeinsam durchsetzt.
-
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung weisen die Strukturen eines Rotorteilkörpers jeweils die gleiche azimutale Länge auf, wobei sich die azimutale Länge der Strukturen des ersten Rotorteilkörpers von der azimutalen Länge der Strukturen des zweiten Rotorteilkörpers unterscheidet. Eine azimutale Verdrehung der Rotorteilkörper zueinander ist nicht erforderlich. Die Vergleichmäßigung der Drehmomentwelligkeit wird durch die unterschiedliche azimutale Länge der Strukturen der Rotorteilkörper bewirkt.
-
Bevorzugt sind bei verschiedenen Strukturen der beteiligten Rotorteilkörper diese Strukturen in axialer Richtung bezüglich ihrer Mittenachse zueinander versatzfrei angeordnet. Mit anderen Worten sind demnach die Rotorteilkörper als solche azimutal nicht zueinander verdreht bzw. verschränkt. Die unterschiedliche Geometrie der Strukturen ist hierbei beispielsweise durch eine Variation ihrer Kontur, insbesondere der azimutalen Länge, erreicht.
-
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Strukturen des ersten Rotorteilkörpers und die Strukturen des zweiten Rotorteilkörpers eine unterschiedliche Geometrie auf, sind jedoch jeweils paarweise zueinander punktsymmetrisch. In diesem besonderen Fall ist zur Herstellung des ersten und des zweiten Rotorteilkörpers bzw. der entsprechenden Blechpakete nur ein Stanzwerkzeug erforderlich. Vor ihrem axialen Zusammenbau wird einer der beiden Rotorteilkörper bezüglich einer zur Rotorachse senkrechten Drehachse um einen Winkel von 180 °gedreht, wodurch in Umfangsrichtung variierende Strukturen der beiden Rotorteilkörper zueinander punktsymmetrisch werden. Der hierdurch in Umfangsrichtung voneinander abweichende Verlauf der Strukturen der beteiligten Rotorteilkörper bewirkt die gewünschte Verringerung des Rastmomentes.
-
Zweckmäßigerweise sind die Strukturen des ersten und des zweiten Rotorteilkörpers jeweils als sich radial auswölbende Erhebungen ausgebildet, die in azimutaler Richtung jeweils durch dazwischen angeordnete Umfangsabschnitte beabstandet sind. Diese Ausgestaltung bewirkt eine für die Performance des Elektromotors gewünscht optimierte Verteilung des Magnetfeldes im Luftspalt zwischen Rotor und Stator. In einer diesbezüglich weiter bevorzugten Ausgestaltung umfassen die sich radial auswölbenden Erhebungen in azimutaler Richtung eine ansteigende und eine abfallende Flanke, wobei sich die ansteigende Flanke und die abfallende Flanke in ihrer Steigung voneinander unterscheiden. Diese letztgenannte Ausgestaltung bietet sich insbesondere zur Herstellung beider Rotorteilkörper mit einem Stanzwerkzeug an, wobei im endmontierten Zustand des Rotors einer der Rotorteilkörper wie bereits erwähnt um eine Drehachse senkrecht zur Rotorachse um 180° gedreht ist.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Rotors sind jeweils wenigstens ein erster Rotorteilkörper und ein zweiter Rotorteilkörper zu einem Teilrotor zusammengesetzt, wobei wenigstens zwei Teilrotoren in axialer Richtung versetzt zueinander angeordnet sind. Mit anderen Worten ist der Rotor hierbei aus einer einer Mehrzahl an Teilrotoren zusammengesetzt, die ihrerseits wenigstens zwei Rotorteilkörper umfassen. Hierbei wiederum bevorzugt sind die wenigstens zwei Teilrotoren um einen Azimutwinkel zueinander verdreht angeordnet.
-
Die Erfindung betrifft weiter eine elektrische Maschine, insbesondere einen Elektromotor eines Kraftfahrzeugs, die einen um eine Rotorachse drehbaren Rotor der vorbeschriebenen Art umfasst. Die für den Rotor und dessen Weiterbildungen genannten Vorteile können hierbei sinngemäß auf die elektrische Maschine übertragen werden.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
-
1 einen aus drei Rotorteilkörpern zusammengesetzten Rotor gemäß Stand der Technik,
-
2 in einer Aufsicht schematisch den Rotor nach Stand der Technik gemäß 1, wobei die Lage der einzelnen Rotorteilkörper zueinander veranschaulicht ist,
-
3 einen Rotor aus zwei Rotorteilkörpern mit durchgehenden Aufnahmetaschen gemäß einer ersten Ausführungsvariante,
-
4 in einer Frontalsicht den Rotor der ersten Ausführungsvariante gemäß 3,
-
5 einen Rotor aus zwei Rotorteilkörpern gemäß einer zweiten Ausführungsvariante,
-
6 in einer Frontalsicht ein Detailmerkmal des Rotors gemäß der zweiten Ausführungsvariante nach 5 und
-
7 schematisch einen aus mehreren Teilrotoren zusammengesetzten Rotor.
-
In 1 ist in einer Explosionsdarstellung ein Rotor 1 gemäß Stand der Technik dargestellt, wie er in einem Elektromotor 3 innerhalb eines Stators 4 eingesetzt wird. Der Stator 4 ist hierbei lediglich schematisch angedeutet.
-
Der Rotor 1 umfasst, in axialer Richtung hintereinander angeordnet, einen ersten Rotorteilkörper 5, einen zweiten Rotorteilköper 7 und einen dritten Rotorteilköper 9. Jeder Rotorteilkörper 5, 7, 9 ist als ein Blechpaket aus einer Mehrzahl von in axialer Richtung gestapelten Blechlagen gefertigt. Im montierten Endzustand sind die einzelnen Rotorteilkörper 5, 7, 9 axial aneinander gesetzt und beispielsweise mit der Welle des Elektromotors 3 verpresst. Die Rotorachse 10 ist hierzu eingezeichnet.
-
Jeder Rotorteilkörper 5, 7, 9 weist eine Anzahl von in axialer Richtung eingebrachter Aufnahmetaschen 12 auf. Die Anzahl der Aufnahmetaschen 12 und deren Ausgestaltung ist im gezeigten Beispiel für alle Rotorteilkörper 5, 7, 9 identisch. Die Aufnahmetaschen 12 sind entlang des Umfangs einer Kreisbahn verteilt angeordnet und jeweils durch einen schmalen Steg voneinander getrennt. In die Aufnahmetaschen 12 jedes Rotorteilkörpers 5, 7, 9 sind jeweils einzelne Magnetkörper 14 eingesetzt. Deren jeweilige Magnetisierung ist parallel zur radialen Richtung ausgerichtet. Der dargestellte Rotor 1 weist demnach eine Polanzahl von acht auf. Die axiale Länge der einzelnen Magnetkörper 14 entspricht im Wesentlichen der axialen Länge eines einzelnen Rotorteilkörpers 5, 7, 9. Die Aufnahmetaschen 12 durchsetzen jeweils die Rotorteilkörper 5, 7, 9.
-
Am Außenumfang jedes Rotorteilkörpers 5, 7, 9 sind Strukturen 17 gleichverteilt angeordnet, die als Polschuhe jeweils mit einer radialen Auswölbung 18 ausgebildet sind. Die Anordnung der Strukturen 17 weist entsprechend der Anordnung der Aufnahmetaschen 12 eine acht-zahlige Drehsymmetrie auf. Benachbarte radiale Auswölbungen 18 sind jeweils durch einen Umfangsabschnitt 20 voneinander getrennt. Die Strukturen bzw. Polschuhe 17 sind jeweils einer Aufnahmetasche 12 bzw. einem darin eingesetzten Magnetkörper 14 zugeordnet. Die Anzahl der Polschuhe 17 entspricht der Anzahl der eingesetzten Magnetkörper 14.
-
Die einzelnen Rotorteilkörper 5, 7, 9 sind jeweils zueinander bezüglich der Rotorachse 10 um einen Azimutwinkel α verdreht. Dementsprechend fluchten die Strukturen bzw. Polschuhe 17 zueinander nicht, sondern sind leicht azimutal zueinander versetzt. Mit anderen Worten sind die einzelnen Rotorteilkörper 5, 7, 9 zueinander verschränkt. Aus dieser Verschränkung resultierten ein reduziertes Rastmoment und eine reduzierte Drehmomentwelligkeit. Jedoch sind mit der Verschränkung der Rotorteilkörper 5, 7, 9 zugleich die einzelnen Magnetkörper 14 ebenfalls zueinander verschränkt bzw. azimutal verdreht, so dass die Leistung des Elektromotors 3 gegenüber dem erreichbaren Optimum verringert ist.
-
2 zeigt schematisch in einer Aufsicht auf den Rotor 1 gemäß 1 nach Stand der Technik die einzelnen Rotorteilkörper 5, 7, 9. Auf jedem Rotorteilkörper 5, 7, 9 sind die radialen Auswölbungen 18 mit den dazwischen angeordneten Umfangsabschnitten 20 zu erkennen. Gegenüber einer fiktiv eingezeichneten Linie wird erkennbar, dass die Strukturen 18 bzw. insbesondere die markierten einander entsprechenden Umfangsabschnitte 20 vom ersten Rotorteilkörper 5 beginnend zum dritten Rotorteilkörper 9 hin jeweils azimutal „nach rechts“ versetzt bzw. verdreht sind.
-
In 3 ist ein Rotor 1 gemäß einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung wiederum in einer Explosionsdarstellung gezeigt. Der Rotor 1 umfasst hierbei einen ersten Rotorteilkörper 5 und einen zweiten Rotorteilkörper 7. Wiederum sind in jeden Rotorteilkörper 5, 7 jeweils Aufnahmetaschen 12 axial eingebracht, die aneinander abfolgend entlang des Umfangs einer Kreisbahn angeordnet sind.
-
Im Unterschied zum Stand der Technik weist der in 3 dargestellte Rotor 1 Rotorteilkörper 5, 7 auf, deren Aufnahmetaschen 12 im endmontierten Zustand in axialer Richtung zueinander fluchten. Hierdurch ist es möglich, einstückige Magnetkörper 14 zu verwenden, die den Rotor 1 bzw. den ersten Rotorteilkörper 5 und den zweiten Rotorteilkörper 7 durchsetzen. Jeder Magnetkörper 14 ist axial sowohl in eine Aufnahmetasche 12 des ersten Rotorteilkörpers 5 als auch in eine hierzu fluchtende Aufnahmetasche 12 des zweiten Rotorteilkörpers 7 eingesetzt. Die axiale Länge eines Magnetkörpers 14 entspricht im dargestellten Beispiel in etwa der Summe der axialen Längen des ersten Rotorteilkörpers 5 und des zweiten Rotorteilkörpers 7. Die Aufnahmetaschen 12 durchsetzen den jeweiligen Rotorteilkörper 5, 7. Es wird ersichtlich, dass sich die Anzahl der eingesetzten Magnetkörper 14 gegenüber einem Rotor mit zwei Rotorteilkörpern gemäß Stand der Technik ähnlich 1 reduziert. Entsprechend verringern sich die Materialkosten und der fertigungsbedingte Aufwand zum Einsetzen der Magnetkörper 14.
-
Am Außenumfang jeden Rotorteilkörpers 5, 7 sind wiederum gleich verteilt als Polschuhe radiale Auswölbungen 18 angeordnet, die jeweils durch Umfangsabschnitte 20 voneinander beabstandet sind. Die Anzahl der Auswölbungen 18 und Umfangsabschnitte 20 ist für beide Rotorteilkörper 5, 7 gleich. Jeder Aufnahmetasche 12 ist eine radiale Auswölbung 18 zugeordnet. Die Anzahl der radialen Auswölbungen 18 entspricht der Polanzahl. Auch der in 3 dargestellte Rotor zeigt eine Polanzahl von acht.
-
Die Rotorteilkörper 5, 7 und die entsprechenden Aufnahmetaschen 12 sind zueinander ohne azimutalen Versatz angeordnet. Jedoch unterscheiden sich die radialen Auswölbungen 18 und die dazwischen angeordneten Umfangsabschnitte 20 der beiden Rotorteilkörper 5, 7 in ihrer jeweiligen azimutalen Länge. Man erkennt insbesondere, dass die azimutale Länge 21 des ersten Rotorteilkörpers 5 gegenüber der azimutalen Länge 22 der radialen Ausnehmung 18 des zweiten Rotorteilkörpers 7 verkürzt ist. Entsprechend umgekehrt ist die azimutale Länge des Umfangsabschnitts 20 des ersten Rotorteilkörpers 5 gegenüber der azimutalen Länge des Umfangsabschnitts 20 des zweiten Rotorteilkörpers 7 vergrößert. Aufgrund dieser sich unterscheidenden Geometrie der beiden Rotorteilkörper 5, 7 wird bei fluchtenden Aufnahmetaschen 12 und mit einstückigen Magnetkörpern 14 ein reduziertes Rastmoment erzielt. Auch ist die unerwünschte Drehmomentwelligkeit verringert. Die Leistung einer entsprechenden elektrischen Maschine 3 ist gegenüber dem Stand der Technik jedoch vergrößert, da die Magnetkörper 14 der beiden Rotorteilkörper 5, 7 nicht zueinander verschränkt sind.
-
Aus 4, die in einer Frontalsicht den Rotor 1 gemäß 3 zeigt, wird die unterschiedliche azimutale Länge 21, 22 der radialen Auswölbungen 18 des ersten Rotorteilkörpers und des zweiten Rotorteilkörpers 9 erkennbar. Die Silhouette einer radialen Auswölbung 18 des zweiten Rotorteilkörpers 7 überragt jeweils die Silhouette der radialen Auswölbung 18 des ersten Rotorteilkörpers 5. Die radialen Auswölbungen 18 der beteiligten Rotorteilkörper 5, 7 sind in azimutaler Richtung bezüglich ihrer jeweiligen Mittenachse 25 versatzfrei angeordnet. Im Inneren des Rotors 1 wird eine Bohrung 24 zur Aufnahme einer Welle des Elektromotors erkennbar.
-
In 5 ist ein Rotor 1 gemäß einer zweiten Ausführungsvariante der Erfindung dargestellt. Der Rotor 1 gemäß 5 umfasst wiederum einen ersten Rotorteilkörper 5 und einen zweiten Rotorteilkörper 7. Entsprechend 3 sind die Aufnahmetaschen 12 der beiden Rotorteilkörper 5, 7 angeordnet. Jeweils einstückige Magnetkörper 14 durchsetzen jeweils fluchtende Aufnahmetaschen 12 sowohl des ersten Rotorteilkörpers 5 als auch des zweiten Rotorteilkörpers 7.
-
Im Unterschied zum Rotor 1 gemäß 3 weisen die Rotorteilkörper 5, 7 des Rotors gemäß 5 entlang ihres jeweiligen Außenumfangs radiale Auswölbungen 18 auf, die zueinander punktsymmetrisch sind. Die radialen Auswölbungen 18 sind hierbei weiter den jeweiligen Aufnahmetaschen 12 zugeordnet, jedoch in ihrer azimutalen Länge demgegenüber verkürzt. Beide Rotorteilkörper 5, 7 sind zunächst identisch gefertigt. Ein Rotorteilkörper (z.B. 5) ist zur Herstellung des Rotors 1 um eine zur Rotorachse 10 senkrechte Drehachse um 180° verdreht. Demgemäß sind die radialen Auswölbungen 18 gegenüber den Aufnahmetaschen 12 im Uhrzeigersinn verschoben. Die radialen Auswölbungen 18 des zweiten Rotorteilkörpers 7 sind bezüglich der Aufnahmetaschen 12 gegen den Uhrzeigersinn verschoben.
-
Auch der Rotor 1 gemäß 5 weist die Vorteile des Rotors 1 gemäß 3 auf. Weiter ist zur Herstellung der Rotorteilkörper 5, 7 nur ein Stanzwerkzeug erforderlich. Die beiden Rotorteilkörper 5, 7 sind identisch gefertigt.
-
Die genaue Kontur der radialen Auswölbungen 18 der Rotorteilkörper 5, 7 wird aus der Frontalsicht auf den Rotor 1 gemäß 5 ersichtlich, wie sie in 6 dargestellt ist. Die durchgezogene Konturlinie entspricht dabei dem ersten Rotorteilkörper 5. Die gestrichelte Konturlinie entspricht dem zweiten Rotorteilkörper 7. Jede der radialen Auswölbungen 18 umfasst hierbei in Umfangsrichtung eine ansteigende Flanke 26 und eine abfallende Flanke 27. Die ansteigende Flanke 26 und die abfallende Flanke 27 weisen hierbei unterschiedliche Steigungen auf. Insbesondere ist die ansteigende Flanke 26 aus zwei Bereichen jeweils konstanter Steigung zusammengesetzt. Die abfallende Flanke 27 ist als eine konvexe Krümmung gegeben.
-
Bezüglich einer virtuellen Drehachse 30 sind die radialen Auswölbungen 18 des ersten Rotorteilkörpers 5 und des zweiten Rotorteilkörpers 7 zueinander eine zwei-zählige Drehsymmetrie auf und sind somit zueinander punktsymmetrisch.
-
In 7 ist schematisch ein weiterer Rotor 100 dargestellt, der aus einem ersten Teilrotor 31 und einem zweiten Teilrotor 32 in axialer Richtung zusammengesetzt ist. Der erste Teilrotor 31 entspricht beispielsweise dem Rotor 1 gemäß 3. Der zweite Teilrotor 32 ist beispielsweise entsprechend dem Rotor 1 gemäß 5 ausgebildet. Jeder Teilrotor 31, 32 weist wenigstens zwei Rotorteilkörper 5, 9 auf. Die beiden Teilrotoren 31, 32 sind zueinander um einen Azimutwinkel α gedreht.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Rotor
- 3
- elektrische Maschine
- 4
- Stator
- 5
- erster Rotorteilkörper
- 7
- zweiter Rotorteilkörper
- 9
- dritter Rotorteilkörper
- 10
- Rotorachse
- 12
- Aufnahmetaschen
- 14
- Magnetkörper
- 17
- Strukturen
- 18
- Auswölbung
- 20
- Umfangsabschnitt
- 21
- azimutale Länge, erster Rotorteilkörper
- 22
- azimutale Länge, zweiter Rotorteilkörper
- 24
- Bohrung
- 25
- Mittenachse
- 26
- ansteigende Flanke
- 27
- abfallende Flanke
- 30
- Drehachse
- 31
- erster Teilrotor
- 32
- zweiter Teilrotor
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 10201319318 A1 [0004]
- DE 102006052772 A1 [0004]
