DE102016202264A1

DE102016202264A1 - Rotor for an electric machine, electric machine and method for producing such a rotor

Info

Publication number: DE102016202264A1
Application number: DE102016202264.4A
Authority: DE
Inventors: Stefan Grützner
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2016-02-15
Filing date: 2016-02-15
Publication date: 2017-08-17
Also published as: CN107086682B; CN107086682A

Abstract

Vorgeschlagen wird u.a. ein Rotor (3) für eine Elektromaschine (1), insbesondere eine Asynchronmaschine, mit einem zylindrischen oder hohlzylindrischen Rotorgrundkörper (4), welcher durch übereinander geschichtete Blechlamellen (7) gebildet ist, und mit einer Mehrzahl, gleichmäßig über den Umfang des Rotorgrundkörpers (4) verteilt angeordneter sowie axial verlaufender, langgestreckter Ausnehmungen (12) zur Aufnahme je eines zu denselben formkomplementär ausgebildeten Kurzschlussstabes (13). Vorteilhaft ist der Rotorgrundkörper (4) aus einem ersten, radial innenliegenden Blechpaketteil (6a) sowie aus einem zweiten, radial außenliegenden Blechpaketteil (6b), welches das erste, radial innenliegende Blechpaketteil (6a) ringförmig umgibt, gebildet, wobei die Blechpaketteile (6a, 6b) untereinander kraftübertragend verbunden sind, und wobei die langgestreckten Ausnehmungen (12) zur Aufnahme je eines Kurzschlussstabes (13) jeweils durch eine in der Außenmantelfläche (11) des ersten Blechpaketteils (6a) oder in der Innenmantelfläche (15) des zweiten Blechpaketteils (6b) ausgebildete Nut gebildet sind.Suggested is u.a. a rotor (3) for an electric machine (1), in particular an asynchronous machine, with a cylindrical or hollow-cylindrical rotor base body (4), which is formed by laminated laminations (7) stacked on top of each other, and with a plurality, evenly over the circumference of the rotor base body (4 ) arranged distributed and axially extending, elongated recesses (12) for receiving one of the same shape complementary formed shorting bar (13). Advantageously, the rotor base body (4) is formed from a first, radially inner laminated core part (6a) and from a second, radially outer laminated core part (6b), which annularly surrounds the first, radially inner laminated core part (6a), wherein the laminated core parts (6a, 6b) are connected to one another in a force-transmitting manner, and wherein the elongated recesses (12) for receiving a respective shorting bar (13) in each case by a in the outer circumferential surface (11) of the first laminated core part (6a) or in the inner circumferential surface (15) of the second laminated core part (6b ) formed groove are formed.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine Elektromaschine, insbesondere Asynchronmaschine, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 der Erfindung. Gemäß Anspruch 7 der Erfindung betrifft dieselbe ferner eine Elektromaschine mit einem solchen Rotor. Gemäß Anspruch 8 der Erfindung betrifft dieselbe schließlich ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Rotors. The invention relates to a rotor for an electric machine, in particular an asynchronous machine, according to the preamble of claim 1 of the invention. According to claim 7 of the invention further relates to an electric machine with such a rotor. Finally, according to claim 8 of the invention, it relates to a method of manufacturing such a rotor.

Seit geraumer Zeit ist es bekannt, für einen Rotor bzw. Läufer einer Elektromaschine, insbesondere Asynchronmaschine, einen Rotorgrundkörper vorzusehen, der durch übereinander geschichtete und zu einem Blechpaket gefügte Blechlamellen gebildet ist. In axial verlaufenden Nuten oder Bohrungen des Blechpakets sind sogenannte Kurzschlussstäbe eingepresst und stirnseitig mittels separat hergestellter Kurzschlussringe untereinander verbunden, wodurch ein sogenannter Kurzschlusskäfig gebildet wird ( DE 34 21 537 A1 , DE 102 58 029 A1 , DE 10 2013 202 402 A1 ). Aus der DE 199 19 899 C1 ist des Weiteren ein Kurzschlusskäfig bekannt, der aus zwei axial ineinander einsteckbaren und ein Blechpaket aufnehmenden Käfig-Halbteilen besteht. Die Kurzschlussstäbe durchsetzen dabei umlaufend geschlossene Bohrungen der Blechlamellen des Blechpakets. Die DE 10 2012 101 611 A1 beschreibt einen sogenannten Käfigläufer für einen Kurzschlussläufer-Kleinmotor. Der Käfigläufer ist durch eine Hohlwelle mit axial verlaufenden und nach außen offenen Leiterstabnuten sowie dieselben beidenends verbindenden Ringaussparungen gebildet, wobei innerhalb der Leiterstabnuten Leiterstäbe angeordnet sind, die zum einen durch Einbringen von Lot mit der Hohlwelle und zum anderen durch Einbringen von Lot in besagte Ringaussparungen untereinander verbunden sind. For quite some time, it has been known to provide a rotor body for a rotor or rotor of an electric machine, in particular an asynchronous machine, which is formed by laminations stacked one above the other and joined to form a laminated core. In axially extending grooves or bores of the laminated core, so-called short-circuit bars are pressed in and connected to one another at the end by means of separately produced short-circuit rings, whereby a so-called short-circuit cage is formed ( DE 34 21 537 A1 . DE 102 58 029 A1 . DE 10 2013 202 402 A1 ). From the DE 199 19 899 C1 Furthermore, a short-circuit cage is known, which consists of two axially eineinanderbaren and a laminated core receiving cage half-parts. The shorting bars enforce circumferentially closed holes of the laminations of the laminated core. The DE 10 2012 101 611 A1 describes a so-called squirrel cage rotor for a squirrel cage small motor. The squirrel cage is formed by a hollow shaft with axially extending and outwardly open Leiterstabnuten and the same two ends connecting ring recesses, wherein within the Leiterstabnuten conductor bars are arranged, on the one hand by introducing Lot with the hollow shaft and on the other by introducing Lot into said ring recesses with each other are connected.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist es Aufgabe derselben, einen im Hinblick auf den Stand der Technik alternativen Rotor zu schaffen, der bei optimalem Wärmeübergang von einem zum anderen Bauteil des Rotors einfach und kostengünstig herstellbar ist. Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist eine Elektromaschine mit einem solchen Rotor bereitzustellen. Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Rotors anzugeben. According to a first aspect of the invention, it is the object of the same to provide a rotor which is alternative with respect to the prior art and which can be produced simply and cost-effectively with optimum heat transfer from one to the other component of the rotor. According to a second aspect of the invention, there is provided an electric machine with such a rotor. According to a third aspect of the invention, a method for producing such a rotor is to be specified.

Ausgehend von einem Rotor für eine Elektromaschine, insbesondere eine Asynchronmaschine, mit einem zylindrischen oder hohlzylindrischen Rotorgrundkörper, welcher durch übereinander geschichtete Blechlamellen gebildet ist, und mit einer Mehrzahl, gleichmäßig über den Umfang des Blechpakets verteilt angeordneter sowie axial verlaufender, langgestreckter Ausnehmungen zur Aufnahme je eines zu denselben formkomplementär ausgebildeten Kurzschlussstabes, wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass der Rotorgrundkörper aus einem ersten, radial innenliegenden Blechpaketteil sowie aus einem zweiten, radial außenliegenden Blechpaketteil, welches das erste, radial innenliegende Blechpaketteil ringförmig umgibt, gebildet ist, wobei die Blechpaketteile untereinander kraftübertragend verbunden sind, und wobei die langgestreckten Ausnehmungen zur Aufnahme je eines Kurzschlussstabes jeweils durch eine in der Außenmantelfläche des ersten Blechpaketteils oder in der Innenmantelfläche des zweiten Blechpaketteils ausgebildete Nut gebildet sind. Starting from a rotor for an electric machine, in particular an asynchronous machine, with a cylindrical or hollow cylindrical rotor body, which is formed by stacked laminations, and with a plurality, evenly distributed over the circumference of the laminated core arranged and axially extending, elongated recesses for receiving one each To the same complementary shape formed Kurzschlussstabes, the above object is achieved in that the rotor body from a first, radially inner laminated core part and a second, radially outer laminated core part, which surrounds the first, radially inner laminated core part annularly formed, wherein the laminated core parts with each other force-transmitting are connected, and wherein the elongated recesses for receiving each a shorting bar in each case by a in the outer circumferential surface of the first laminated core part or in the inner circumferential surface d it formed second laminated core portion formed groove.

Es ist ein Rotor geschaffen, der bei hoher Maßhaltigkeit der einzelnen Bauteile des Rotorgrundkörpers eine einfache und kostengünstige Komplettierung desselben mit den Kurzschlussstäben ermöglicht. It is created a rotor that allows for high dimensional accuracy of the individual components of the rotor body a simple and inexpensive completion of the same with the short-circuit bars.

Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung. The subclaims describe preferred developments or refinements of the invention.

Danach ist vorgesehen, dass die Blechpaketteile untereinander zumindest formschlüssig verbunden sind, woraus eine sichere Kraftübertragung zwischen den Blechpaketteilen resultiert. Bevorzugt ist besagter Formschluss durch wenigstens ein axial verlaufendes Stegelement an einem der Blechpaketteile gebildet, welchem Stegelement eine korrespondierende formkomplementär ausgebildete Stegaufnahme am anderen Blechpaketteil zugeordnet ist. Bevorzugt werden die einzelnen Blechlamellen durch Stanzen aus einem Elektroband erzeugt, nachfolgend aufeinandergeschichtet und sozusagen im Paket durch Stanzpaketieren untereinander gefügt. Das vorgenannte wenigstens eine axial verlaufende Stegelement lässt sich somit in einem Arbeitsschritt mit dem Ausstanzen der Konturen der Blechlamellen ausbilden, so dass die Querschnittskontur des besagten Stegelements integraler Bestandteil der Kontur einer jeden Blechlamelle ist. Bevorzugt weisen das wenigstens eine Stegelement sowie die korrespondierende Stegaufnahme einen Querschnitt auf, der einen Hinterschnitt ausbildet, woraus eine definierte Anordnung des einen zum anderen Blechpaketteil sowohl in Umfangsrichtung als auch in radialer Richtung resultiert. Der besagte Querschnitt kann sich beispielsweise an einem Querschnitt eines Pfeils, eines Hammerkopfes, eines Schwalbenschwanzes oder dgl. mehr orientieren. Alternativ oder in Kombination mit vorstehender Maßnahme können die Blechpaketteile auch durch Presspassung untereinander verbunden sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die nutenförmigen Ausnehmungen zur Aufnahme je eines zu derselben formkomplementär ausgebildeten Kurzschlussstabes einen sich in das betreffende Blechpaketteil hinein verjüngenden Querschnitt auf. Vorteilhaft ist hierdurch eine komfortable Beschickung des betreffenden Blechpaketteils mit den Kurzschlussstäben in radialer Richtung sowie durch großflächiges radiales Eindrücken derselben in die jeweils zugeordnete Nut eine sichere großflächige Kontaktierung der Kurzschlussstäbe mit den Blechpaketteilen ermöglicht, woraus wiederum ein bestmöglicher Wärmeübergang zwischen den zu fügenden Bauteilen und demgemäß eine bestmögliche Wärmeabfuhr resultieren. Thereafter, it is provided that the laminated core parts are mutually connected at least positively, resulting in a safe power transmission between the laminated core parts. Preferably, said form-fitting is formed by at least one axially extending web element on one of the laminated core parts, which web element is associated with a corresponding form complementary formed web recording on the other laminated core part. Preferably, the individual laminations are produced by punching from an electrical steel, subsequently stacked and joined together so to speak in the package by punching packetization. The abovementioned at least one axially extending web element can thus be formed in one working step by punching out the contours of the laminations, so that the cross-sectional contour of the said web element is an integral part of the contour of each laminar lamination. Preferably, the at least one web element and the corresponding web recording on a cross-section, which forms an undercut, resulting in a defined arrangement of one to the other laminated core part both in the circumferential direction and in the radial direction. The said cross-section may, for example, be oriented more closely to a cross-section of an arrow, a hammer head, a dovetail or the like. Alternatively or in combination with the above measure, the laminated core parts can also be connected to one another by press fitting. According to a preferred embodiment of the invention, the groove-shaped recesses for receiving one of the same shape complementary formed shorting bar on a in the sheet metal part in part tapered cross section. Advantageously, this is a comfortable loading of the relevant laminated core part with the shorting bars in the radial direction and by large radial impressions of the same in the respective associated groove safe large-scale contacting the short-circuit bars with the laminated core allows, in turn, the best possible heat transfer between the components to be joined and accordingly a best possible heat dissipation result.

Die Erfindung betrifft auch eine Elektromaschine mit einem Rotor der vorbeschriebenen Art. The invention also relates to an electric machine with a rotor of the type described above.

Das Verfahren zur Herstellung eines Rotors für eine Elektromaschine, insbesondere eine Asynchronmaschine, zeichnet sich durch folgende Schritte aus:

a) Bereitstellung eines zylindrischen oder hohlzylindrischen, aus übereinandergeschichteten Blechlamellen gebildeten ersten Blechpaketteils und eines hohlzylindrischen, aus übereinandergeschichteten Blechlamellen gebildeten zweiten Blechpaketteils, wobei das zweite Blechpaketteil derart dimensioniert ist, dass es im Zusammenbau mit dem ersten Blechpaketteil dasselbe ringförmig umgibt, und wobei in der Außenmantelfläche des ersten Blechpaketteils oder in der Innenmantelfläche des zweiten Blechpaketteils gleichmäßig über den Umfang derselben verteilt angeordnete sowie axial verlaufende, nutenförmige Ausnehmungen zur Aufnahme je eines formkomplementär zu denselben ausgebildeten Kurzschlussstabes gebildet sind,
b) radiales oder axiales Einführen je eines Kurzschlussstabes in jede Ausnehmung,
c) großflächiges radiales Eindrücken der Kurzschlussstäbe in die jeweils zugeordnete Ausnehmung, und
d) axiales Aufschieben des zweiten Blechpaketteils auf das erste Blechpaketteil.

The method for producing a rotor for an electric machine, in particular an asynchronous machine, is characterized by the following steps:

a) providing a cylindrical or hollow cylindrical, formed from stacked laminations first laminated core part and a hollow cylindrical, formed from stacked laminations second laminated core part, wherein the second laminated core part is dimensioned such that it surrounds the same annularly in assembly with the first laminated core part, and wherein in the outer circumferential surface the first sheet-metal packet part or in the inner circumferential surface of the second laminated core part evenly distributed over the circumference of the same and formed axially extending, groove-shaped recesses for receiving each of a short-circuit bar form complementary to the same,
b) radial or axial insertion of a short-circuit bar into each recess,
c) large radial impressions of the shorting bars in the respective associated recess, and
d) axial sliding of the second laminated core part on the first laminated core part.

Im Hinblick auf den Schritt a) ist des Weiteren vorgesehen, dass zumindest an einem der Blechpaketteile wenigstens ein axial verlaufendes Stegelement ausgebildet ist/wird, welchem Stegelement eine korrespondierende und zu demselben formkomplementär ausgebildete Stegaufnahme am anderen Blechpaketteil zugeordnet ist/wird, so dass im Hinblick auf den Schritt d) durch axiales Aufschieben des zweiten Blechpaketteils auf das erste Blechpaketteil ein kraftübertragender Formschluss zwischen dem ersten und dem zweiten Blechpaketteil bewirkt wird. With regard to step a), it is further provided that at least one axially extending web element is / are formed on at least one of the laminated core parts, which web element is / are associated with a corresponding web-like receiving support on the other sheet-metal packet part, so that with respect to on the step d) by axially pushing the second laminated core part on the first laminated core part a force-transmitting positive connection between the first and the second laminated core part is effected.

Bevorzugt werden die Blechlamellen eines jeden Blechpaketteils aus Elektroband gestanzt und infolge Stanzpaketierens untereinander verbunden. Unter Stanzpaketieren wird dabei die Herstellung eines Blechpakets in einem Stanzfolgewerkzeug innerhalb einer Stanzvorrichtung verstanden, indem die gestanzten Blechlamellen beispielsweise mittels Noppen untereinander verbunden werden. Das Ausstanzen aus einem Elektroband und das nachfolgende Paketieren der Blechlamellen sowohl für die Blechpaketteile des Rotorgrundkörpers als auch für einen dem Rotor zugeordneten Stator kann jeweils in einem Arbeitsschritt erfolgen. D.h., durch einen einzigen Arbeitsschritt des Stanzens und nachfolgenden Paketierens werden sowohl die beiden Blechpaketteile des Rotorgrundkörpers als auch ein Blechpaket zur Ausbildung des Stators erstellt, woraus Einsparungen an Material infolge Verringerung des Verschnitts als auch an Fertigungszeit resultieren. Alternativ können jedoch auch durch Stanzen erstellte Blechlamellen außerhalb der Stanzvorrichtung paketiert werden, beispielsweise mittels einer gesonderten Vorrichtung zur Erstellung besagter Verbindung mittels Noppen oder durch Vernieten, Verschweißen, Verklammern und/oder Verkleben. Preferably, the laminations of each sheet packet part are punched from electrical steel and connected to each other as a result of Stanzpaketierens. Stanzpaketieren is understood to mean the production of a laminated core in a punching sequence tool within a punching device by connecting the stamped laminations to one another, for example by means of knobs. The punching out of an electrical steel strip and the subsequent packaging of the laminations both for the laminated core parts of the rotor base body and for a stator associated with the rotor can each take place in one working step. That is, by a single step of punching and subsequent packaging both the two laminated core parts of the rotor body and a laminated core are created to form the stator, resulting in savings in material due to reduction of waste as well as manufacturing time. Alternatively, however, sheet metal laminations produced by punching can be packaged outside the punching device, for example by means of a separate device for producing said connection by means of knobs or by riveting, welding, clamping and / or gluing.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf dieses beschränkt, sondern erfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. Es zeigen: The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment schematically illustrated in the drawings. However, it is not limited to this, but covers all embodiments defined by the claims. Show it:

1 äußerst schematisch eine Elektromaschine in einer perspektivischen Darstellung, mit einem Stator und einem in demselben drehbar angeordneten Rotor mit einem erfindungsgemäß zweiteilig ausgebildeten Rotorgrundkörper sowie mit Kurzschlussstäben, 1 very schematically an electric machine in a perspective view, with a stator and a rotor arranged rotatably in the same with a two-part rotor body according to the invention and with short-circuit bars,

2 eine Ansicht der Blechgeometrie von zu Blechpaketen zusammengefassten Blechlamellen zur Ausbildung des Stators und des Rotorgrundkörpers nach 1, 2 a view of the sheet metal geometry of laminated to sheet metal laminations to form the stator and the rotor body after 1 .

3 eine perspektive Einzeldarstellung eines ersten Teils des Rotorgrundkörpers nach 1, 3 a perspective individual representation of a first part of the rotor body according to 1 .

4 eine perspektivische Einzeldarstellung des ersten Teils des Rotorgrundkörpers während der Beschickung desselben mit Kurzschlussstäben, und 4 a perspective single representation of the first part of the rotor main body during the charging of the same with shorting bars, and

5 eine perspektivische Einzeldarstellung des zweiten Teils des Rotorgrundkörpers nach 1. 5 a perspective single representation of the second part of the rotor body according to 1 ,

1 zeigt besagte Elektromaschine 1, wobei mit dem Bezugszeichen 2 ein hohlzylindrischer Stator und mit dem Bezugszeichen 3 ein in demselben drehbar angeordneter bzw. von demselben ringförmig umgebender Rotor der Elektromaschine 1 bezeichnet sind. Sowohl der Stator 2 als auch ein Rotorgrundkörper 4 des Rotors 3 sind durch übereinander geschichtete und jeweils zu einem Blechpaket 5, 6 zusammengefasster Blechlamellen 7 aus beispielsweise Stahlblech gebildet. Der besseren Übersichtlichkeit halber wurde in den 1, 3–5 auf die Darstellung der einzelnen Blechlamellen 7 verzichtet. 1 shows said electric machine 1 , where denoted by the reference numeral 2 a hollow cylindrical stator and with the reference numeral 3 a rotatably arranged in the same or surrounded by the same annular rotor of the electric machine 1 are designated. Both the stator 2 as well as a rotor body 4 of the rotor 3 are stacked through each other and each to a laminated core 5 . 6 combined laminations 7 made of steel sheet, for example. The better one For clarity, was in the 1 . 3 - 5 on the representation of the individual laminations 7 waived.

Gemäß 2 bildet eine Mehrzahl übereinandergeschichteter und mit dem Bezugszeichen 7a bezeichneter Blechlamellen den hohlzylindrischen bzw. ringförmigen Stator 2 nach 1 aus, in welchem Ausnehmungen 8 zur Aufnahme einer nicht zeichnerisch dargestellten Statorwicklung vorgesehen sind. Der Rotorgrundkörper 4 des Rotors 3 ist zweiteilig durch ein erstes, radial innenliegendes, hohlzylindrisches Blechpaketteil 6a aus geschichteten Blechlamellen 7b und ein zweites, radial außenliegendes, hohlzylindrisches Blechpaketteil 6b aus geschichteten Blechlamellen 7c gebildet. According to 2 forms a plurality of stacked and denoted by the reference numeral 7a designated laminations the hollow cylindrical or annular stator 2 to 1 out, in which recesses 8th are provided for receiving a stator winding not shown in the drawing. The rotor body 4 of the rotor 3 is in two parts by a first, radially inner, hollow cylindrical laminated core part 6a from layered laminations 7b and a second, radially outboard, hollow cylindrical laminated core part 6b from layered laminations 7c educated.

2 zeigt insoweit ein Schnittbild der nach einem Stanzverfahren aus einem Elektroband hergestellten Blechlamellen 7a bis 7c zur Ausbildung des Blechpakets 5 des Stators 2 und des Blechpakets 6 mit den Blechpaketteilen 6a, 6b des Rotorgrundkörpers 4 des Rotors 3. Bevorzugt werden zumindest je Blechebene sämtliche Blechlamellen 7a bis 7c in einem einzigen Arbeitsschritt durch Stanzen ausgebildet. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht nur auf eine Blechebene mit Blechlamellen 7a bis 7c, die in einem einzigen Arbeitsschritt durch Stanzen ausgebildet wird, sondern kann auch zwei oder mehr derartige oder sämtliche Blechebenen im besagten Arbeitsschritt „Stanzen“ erfassen (nicht zeichnerisch dargestellte). 2 shows in this respect a cross-sectional view of the sheet metal laminations produced by a stamping process from an electrical steel strip 7a to 7c for the formation of the laminated core 5 of the stator 2 and the laminated core 6 with the laminated core parts 6a . 6b of the rotor body 4 of the rotor 3 , At least for each sheet plane, all laminations are preferred 7a to 7c formed in a single step by punching. However, the invention is not limited to a sheet metal plate with laminations 7a to 7c , which is formed by punching in a single step, but can also detect two or more such or all sheet metal levels in said step "punching" (not shown in the drawing).

Nachfolgend werden sowohl das Blechpaket 5 als auch die beiden Blechpaketteile 6a, 6b erstellt, indem je Blechpaket 5 bzw. Blechpaketteil 6a, 6b die gestanzten und jeweils übereinander geschichteten Blechlamellen 7a bis 7c beispielsweise mittels Noppen untereinander verbunden werden (nicht zeichnerisch dargestellt). Dies kann in einer sogenannten Stanzpaketiervorrichtung erfolgen, welche neben einem Stanzwerkzeug ein Stanzfolgewerkzeug zum Paketieren aufweist. Alternativ können jedoch auch mittels einer separaten Stanzvorrichtung erstellte Blechlamellen 7a bis 7c außerhalb derselben paketiert und untereinander gefügt werden, beispielsweise mittels einer gesonderten Vorrichtung zur Erstellung besagter Verbindung mittels Noppen oder durch Vernieten, Verschweißen, Verklammern und/oder Verkleben (nicht zeichnerisch dargestellt). Below are both the laminated core 5 as well as the two laminated core parts 6a . 6b created by each sheet metal package 5 or laminated core part 6a . 6b the punched and stacked laminations 7a to 7c be interconnected, for example by means of knobs (not shown in the drawing). This can be done in a so-called stamped packetizing device, which in addition to a punching tool has a punching sequence tool for packaging. Alternatively, however, also produced by means of a separate punching lamination 7a to 7c be packaged outside and added together, for example by means of a separate device for creating said connection by means of knobs or by riveting, welding, clamping and / or gluing (not shown in the drawing).

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel bildet das erste, radial innenliegende Blechpaketteil 6a einen Lagersitz 9 für eine Rotorwelle 10 des Rotors 3 aus (1 bis 4), welche Rotorwelle 10 in 1 äußerst schematisch mit einer gestrichelten Linienführung dargestellt ist. Darüber hinaus sind in der Außenmantelfläche 11 des ersten Blechpaketteils 6a eine Mehrzahl, vorliegend beispielgebend vierzig langgestreckte sowie axial verlaufende Ausnehmungen 12 zur Aufnahme je eines Kurzschlusstabes 13 des Rotors 3 ausgebildet, die über den Umfang des ersten Blechpaketteils 6a gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Die Kurzschlussstäbe 13 bestehen bevorzugt aus Kupfer. According to this embodiment, the first, radially inner laminated core part forms 6a a bearing seat 9 for a rotor shaft 10 of the rotor 3 out ( 1 to 4 ), which rotor shaft 10 in 1 is shown very schematically with a dashed line. In addition, in the outer circumferential surface 11 of the first laminated core part 6a a plurality, in this case exemplarily forty elongated and axially extending recesses 12 for receiving one short-circuiting rod each 13 of the rotor 3 formed over the circumference of the first laminated core part 6a are arranged evenly distributed. The shorting bars 13 are preferably made of copper.

Die Ausnehmungen 12 sind radial außen offen ausgebildet, so dass eine Beschickung derselben mit je einem Kurzschlussstab 13 nicht nur wie herkömmlich in axialer Richtung, sondern auch in radialer Richtung, nämlich von radial außen nach radial innen ermöglicht ist (vgl. insbes. 4). Die nutenförmigen Ausnehmungen 12 erstrecken sich vorliegend in axialer Richtung des ersten Blechpaketteils 6a über die gesamte Länge desselben und weisen einen zum Kurzschlussstab 13 formkomplementär ausgebildeten Querschnitt auf, der sich in das erste Blechpaketteil 6a hinein verjüngt. Lediglich beispielgebend ist der Querschnitt dreieckförmig mit gerundeten Ecken ausgebildet. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf diese konkrete Ausbildung des Querschnitts, sondern erfasst beispielsweise auch einen trapezförmigen Querschnitt mit bevorzugt gerundeten Ecken (nicht zeichnerisch dargestellt). The recesses 12 are radially open on the outside, so that a feed of the same, each with a short-circuit bar 13 not only as conventional in the axial direction, but also in the radial direction, namely from radially outside to radially inside is possible (see. 4 ). The groove-shaped recesses 12 in the present case extend in the axial direction of the first laminated core part 6a over the entire length of the same and have a shorting bar 13 form complementary formed cross-section, which is in the first laminated core part 6a rejuvenated. By way of example only, the cross-section is triangular in shape with rounded corners. However, the invention is not limited to this specific embodiment of the cross section, but also covers, for example, a trapezoidal cross section with preferably rounded corners (not shown in the drawing).

Durch besagte Beschickung des ersten Blechpaketteils 6a mit den Kurzschlussstäben 13 in insbesondere radialer Richtung sowie durch ein großflächiges radiales Eindrücken der Kurzschlussstäbe 13 gemäß dem Richtungspfeil 14 vorliegend von radial außen nach radial innen in die jeweils zugeordnete nutenförmige Ausnehmung 12 hinein ist eine sichere großflächige Kontaktierung der Kurzschlussstäbe 13 mit dem ersten Blechpaketteil 6a ermöglicht. Hieraus resultieren ein bestmöglicher Wärmeübergang zwischen den zu fügenden Bauteilen und demgemäß eine bestmögliche Wärmeabfuhr. By said loading of the first laminated core part 6a with the short-circuit bars 13 in particular radial direction and by a large-scale radial impressions of the short-circuiting rods 13 according to the directional arrow 14 in the present case from radially outside to radially inside into the respectively assigned groove-shaped recess 12 inside is a secure large-area contacting of the short-circuit bars 13 with the first laminated core part 6a allows. This results in the best possible heat transfer between the components to be joined and, accordingly, the best possible heat dissipation.

Wie insbesondere den 1 und 4 weiter zu entnehmen ist, überragen die Kurzschlussstäbe 13 beidenends das erste Blechpaketteil 6a, wodurch ein Fügebereich mit je einem an sich bekannten und der besseren Übersichtlichkeit nicht zeichnerisch dargestellten Kurzschlussring zur Ausbildung eines Kurzschlusskäfigs ermöglicht ist. Die Fügeverbindung zwischen den Kurzschlussstäben 13 und den besagten Kurzschlussringen wird beispielsweise durch Löten bewirkt. As in particular the 1 and 4 can be seen further protrude the short-circuit bars 13 both ends the first laminated core part 6a whereby a joining region, each with a per se known and better clarity not graphically illustrated short-circuit ring for forming a short circuit cage is made possible. The joint connection between the short-circuit bars 13 and the said short-circuit rings is effected, for example, by soldering.

Wie den 1 und 2 noch zu entnehmen ist, sind die beiden Blechpaketteile 6a, 6b des Blechpakets 6 des Rotorgrundkörpers 4 untereinander kraftübertragend verbunden. Hierzu weist vorliegend das zweite Blechpaketteil 6b an seiner Innenmantelfläche 15 eine Mehrzahl gleichmäßig über den Umfang des zweiten Blechpaketteils 6b angeordneter sowie axial verlaufender Stegelemente 16 auf (vgl. insbes. 5). Die besagten Stegelemente 16 korrespondieren mit je einer formkomplementär ausgebildeten Stegaufnahme 17 am ersten Blechpaketteil 6a. Die Stegaufnahmen 17 sind jeweils zwischen zwei Ausnehmungen 12 des ersten Blechpaketteils 6a angeordnet bzw. ausgebildet. Bevorzugt weisen die Stegelemente 16 sowie die korrespondierende Stegaufnahmen 17 einen formkomplementären Querschnitt mit Hinterschnitt auf. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind formkomplementäre Querschnitte nach Art eines Pfeils gewählt. Alternativ kann auch ein Querschnitt nach Art eines Hammerkopfes, eines Schwalbenschwanzes oder dgl. mehr gewählt werden/sein (nicht zeichnerisch dargestellt). Durch axiales Aufschieben des zweiten Blechpaketteils 6b auf das mit Kurzschlussstäben 13 bestückte erste Blechpaketteil 6a werden die Kurzschlussstäbe 13 radial fixiert und werden die Blechpaketteile 6a, 6b des Rotorgrundkörpers durch Formschluss zumindest in Umfangsrichtung kraftübertragend verbunden, indem die Stegelemente 16 des zweiten Blechpaketteils 6b in je eine Stegaufnahme 17 des ersten Blechpaketteils 6a formschlüssig eindringen. Like that 1 and 2 can still be seen, are the two laminated core parts 6a . 6b of the laminated core 6 of the rotor body 4 connected with each other in a force-transmitting manner. For this purpose, in the present case, the second laminated core part 6b on its inner surface 15 a plurality of uniformly over the circumference of the second laminated core part 6b arranged and axially extending web elements 16 on (see esp. 5 ). The said web elements 16 correspond with a form complementary trained web recording 17 at first Laminated core part 6a , The bridge shots 17 are each between two recesses 12 of the first laminated core part 6a arranged or formed. Preferably, the web elements 16 as well as the corresponding bridge photographs 17 a complementary shape cross section with undercut on. According to this embodiment, shape-complementary cross-sections are selected in the manner of an arrow. Alternatively, a cross section in the manner of a hammer head, a dovetail or the like. More can be chosen / be (not shown in the drawing). By axially pushing the second laminated core part 6b on that with shorting bars 13 equipped first laminated core part 6a become the shorting bars 13 radially fixed and become the Blechpaketteile 6a . 6b of the rotor body by force fit at least in the circumferential direction connected by the web elements 16 the second laminated core part 6b in each case a bridge recording 17 of the first laminated core part 6a penetrate positively.

Alternativ kann besagter Formschluss auch durch einen Kraftschluss ersetzt sein, indem bei Verzicht auf in Umfangsrichtung wirkende Formschlussmittel beispielsweise der vorbeschriebenen Art die Blechpaketteile 6a, 6b ausschließlich durch Presspassung untereinander verbunden sind. Eine Kombination aus Formschluss und Kraftschluss durch Presspassung ist durch die Erfindung selbstverständlich mit erfasst (nicht zeichnerisch dargestellt). Hierdurch sind die Blechpaketteile 6a, 6b nicht nur in Umfangsrichtung, sondern auch in axialer Richtung untereinander fixiert. Alternatively, said form-fit can also be replaced by a frictional connection by, in the absence of acting in the circumferential direction of form-fitting means, for example of the type described above, the laminated core parts 6a . 6b are interconnected exclusively by press fitting. A combination of form-fitting and force fit by press-fitting is of course also covered by the invention (not shown in the drawing). As a result, the laminated core parts 6a . 6b not only in the circumferential direction, but also fixed in the axial direction with each other.

Das vorstehende, anhand der 1 bis 5 beschriebene Ausführungsbeispiel stellt auf einen Rotor 3 ab, dessen Kurzschlussstäbe 13 in Ausnehmungen 12 des ersten, radial innen liegenden Blechpaketteils 6a angeordnet sind. Durch die Erfindung ist selbstverständlich auch eine nicht zeichnerisch dargestellte, zur ersten Ausführungsvariante äquivalente Variante mit erfasst, bei der die Kurzschlussstäbe 13 in Ausnehmungen 12 des zweiten, radial außen liegenden Blechpaketteils 6b angeordnet sind. Es versteht sich für den Fachmann von selbst, dass das zweite Blechpaketteil 6a entsprechend dimensioniert ist, respektive eine entsprechende Wandungsdicke aufweisen muss. The above, based on the 1 to 5 described embodiment focuses on a rotor 3 whose short-circuit bars 13 in recesses 12 the first, radially inner laminated core part 6a are arranged. By the invention is of course also not shown in the drawing, equivalent to the first embodiment variant recorded, in which the short-circuit bars 13 in recesses 12 of the second, radially outer laminated core part 6b are arranged. It is understood by those skilled in the art that the second laminated core part 6a is dimensioned accordingly, respectively, must have a corresponding wall thickness.

Darüber hinaus sind durch die Erfindung auch nicht zeichnerisch dargestellte Ausführungsvarianten mit erfasst, bei denen, unabhängig der Anordnung der Ausnehmungen 12 entweder am ersten oder am zweiten Blechpaketteil 6a, 6b, Stegelemente 16 am ersten Blechpaketteil 6a ausgebildet sind und mit Stegaufnahmen 17 am zweiten Blechpaketteil 6b korrespondieren oder bei denen bevorzugt alternierend sowohl am ersten als auch am zweiten Blechpaketteil 6a, 6b Stegelemente 16 und korrespondierende Stegaufnahmen 17 ausgebildet sind. In addition, embodiments not shown in the drawing are also covered by the invention, in which, regardless of the arrangement of the recesses 12 either on the first or on the second laminated core part 6a . 6b , Web elements 16 on the first laminated core part 6a are formed and with bridge shots 17 on the second laminated core part 6b correspond or in which preferably alternately both on the first and on the second laminated core part 6a . 6b web elements 16 and corresponding bridge photographs 17 are formed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Elektromaschine electric machine
2 2: Stator stator
3 3: Rotor rotor
4 4: Rotorgrundkörper Rotor body
5 5: Blechpaket laminated core
6 6: Blechpaket laminated core
6a 6a: erstes Blechpaketteil first laminated core part
6b 6b: zweites Blechpaketteil second laminated core part
7 7: Blechlamellen laminations
7a 7a: Blechlamelle lamination
7b 7b: Blechlamelle lamination
7c 7c: Blechlamelle lamination
8 8th: Ausnehmung (Stator 2) Recess (Stator 2 )
9 9: Lagersitz (erstes Blechpaketteil 6a) Bearing seat (first laminated core part 6a )
10 10: Rotorwelle rotor shaft
11 11: Außenmantelfläche (erstes Blechpaketteil 6a) Outer jacket surface (first laminated core part 6a )
12 12: Ausnehmung (erstes Blechpaketteil 6a) Recess (first laminated core part 6a )
13 13: Kurzschlussstab Shorting bar
14 14: Richtungspfeil arrow
15 15: Innenmantelfläche (zweites Blechpaketteil 6b) Inner lateral surface (second laminated core part 6b )
16 16: Stegelement web element
17 17: Stegaufnahme Steg recording

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3421537 A1 [0002]
DE 10258029 A1 [0002]
DE 102013202402 A1 [0002]
DE 19919899 C1 [0002]
DE 102012101611 A1 [0002]

Claims

Rotor ( 3 ) for an electric machine ( 1 ), in particular an asynchronous machine, with a cylindrical or hollow cylindrical rotor body ( 4 ), which by stacked laminations ( 7 ) is formed, and with a plurality, evenly over the circumference of the rotor body ( 4 ) arranged distributed and axially extending, elongated recesses ( 12 ) for receiving one of the same form complementary short-circuit bar ( 13 ), characterized in that the rotor body ( 4 ) from a first, radially inner laminated core part ( 6a ) and from a second, radially outer laminated core part ( 6b ), which the first, radially inner laminated core ( 6a ) is annularly formed, is formed, wherein the laminated core parts ( 6a . 6b ) are interconnected in a force-transmitting manner, and wherein the elongate recesses ( 12 ) for receiving one short-circuiting rod each ( 13 ) in each case by a in the outer circumferential surface ( 11 ) of the first laminated core part ( 6a ) or in the inner circumferential surface ( 15 ) of the second laminated core part ( 6b ) formed groove are formed.

Rotor ( 3 ) according to claim 1, characterized in that the laminated core parts ( 6a . 6b ) are interconnected at least positively.

Rotor ( 3 ) according to claim 2, characterized in that the positive connection by at least one axially extending web element ( 16 ) on one of the laminated core parts ( 6a . 6b ), which web element ( 16 ) a corresponding form complementary complementary web recording ( 17 ) on the other laminated core part ( 6b . 6a ) assigned.

Rotor ( 3 ) according to claim 3, characterized in that the at least one web element ( 16 ) as well as the corresponding web recording ( 17 ) have a cross section which forms an undercut.

Rotor ( 3 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the laminated core parts ( 6a . 6b ) are interconnected by press fitting.

Rotor ( 3 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the groove-shaped recesses ( 12 ) for receiving one of the same form complementary short-circuit bar ( 13 ) into the relevant laminated core part ( 6a . 6b ) have a tapered cross-section.

Electric machine ( 1 ), with a rotor ( 3 ) according to one of claims 1 to 6.

Method for producing a rotor ( 3 ) for an electric machine ( 1 ), in particular an asynchronous machine, characterized by the following steps: a) Provision of a cylindrical or hollow-cylindrical, stacked laminations ( 7 ; 7b ) formed first laminated core part ( 6a ) and a hollow cylindrical, of stacked laminations ( 7 ; 7c ) formed second laminated core part ( 6b ), wherein the second laminated core part ( 6b ) is dimensioned such that in assembly with the first laminated core part ( 6a ) surrounds same annularly, and wherein in the outer circumferential surface ( 11 ) of the first laminated core part ( 6a ) or in the inner circumferential surface ( 15 ) of the second laminated core part ( 6b ) distributed uniformly over the circumference of the same and axially extending, groove-shaped recesses ( 12 ) for accommodating one respective complementary short-circuit rod ( 13 ) are formed, b) radial or axial insertion of a short-circuiting rod ( 13 ) in each recess ( 12 ), c) large radial impressions of the short-circuit bars ( 13 ) in the respectively associated recess ( 12 ), and d) axially pushing on the second laminated core part ( 6b ) on the first laminated core part ( 6a ).

A method according to claim 8, characterized in that with regard to step a) at least on one of the laminated core parts ( 6a . 6b ) at least one axially extending web element ( 16 ) is formed, which web element ( 16 ) a corresponding and complementary to the same shape formed web recording ( 17 ) on the other laminated core part ( 6b . 6a ) is assigned, so that with regard to the step d) by axially pushing the second laminated core part ( 6b ) on the first laminated core part ( 6a ) a force-transmitting positive connection between the first and the second laminated core part ( 6a . 6b ) is effected.

Method according to claim 8 or 9, characterized in that the laminations ( 7 ; 7b . 7c ) of each laminated core part ( 6a . 6b ) are interconnected due to Stanzpaketierens or that created by punching laminations ( 7 ; 7b . 7c ) are subsequently packaged in a separate device and interconnected.