DE102017001987A1

DE102017001987A1 - Rotor for a high-power electrical machine, in particular a motor vehicle

Info

Publication number: DE102017001987A1
Application number: DE102017001987.8A
Authority: DE
Inventors: Cornelius Hentrich; Torben Schulze
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2017-03-01
Filing date: 2017-03-01
Publication date: 2017-10-19

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rotor (10) für eine elektrische Maschine, mit einer Rotorwelle (14) und mit wenigstens einem auf der Rotorwelle (14) angeordneten Blechpaket (16), welches mittels eines zumindest in jeweiligen Längenbereichen (18, 20) der Rotorwelle (14) und des Blechpakets (16) ausgebildeten Presssitzes drehfest mit der Rotorwelle (14) verbunden ist, wobei die Rotorwelle (14) in dem Längenbereich (18) der Rotorwelle (14) eine Außenverzahnung (22) aufweist, über welche die Rotorwelle (14) drehfest mit dem Blechpaket (16) verbunden ist.The invention relates to a rotor (10) for an electric machine, comprising a rotor shaft (14) and at least one laminated core (16) arranged on the rotor shaft (14), which by means of at least in respective longitudinal regions (18, 20) of the rotor shaft ( 14) and the laminated core (16) formed with the rotor shaft (14), wherein the rotor shaft (14) in the longitudinal region (18) of the rotor shaft (14) has an external toothing (22) via which the rotor shaft (14 ) is rotatably connected to the laminated core (16).

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a rotor for an electrical machine, in particular a motor vehicle, according to the preamble of claim 1.

Derartige Rotoren für elektrische Maschinen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau bereits hinlänglich bekannt. Ein solcher Rotor weist eine Rotorwelle und wenigstens ein Blechpaket auf, welches auf der Rotorwelle angeordnet ist. Somit ist der Rotor ein Innenläufer und in der Folge für eine als Innenläufermaschine ausgebildete elektrische Maschine verwendbar. Das Blechpaket ist dabei mittels eines Presssitzes drehfest mit der Rotorwelle verbunden, wobei der Presssitz zumindest in jeweiligen Längenbereichen des Blechpaketes und der Rotorwelle ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist das Blechpaket unter Bildung des Presssitzes auf die Rotorwelle aufgepresst, wobei der Presssitz in den Längenbereichen ausgebildet ist. Dadurch ist das Blechpaket über die Längenbereiche mit der Rotorwelle verpresst.Such rotors for electrical machines, in particular of motor vehicles, are already well known from the general state of the art and in particular from the series production of vehicles. Such a rotor has a rotor shaft and at least one laminated core, which is arranged on the rotor shaft. Thus, the rotor is an internal rotor and can be used as a result for an electric machine designed as an internal rotor machine. The laminated core is non-rotatably connected by means of a press fit with the rotor shaft, wherein the press fit is formed at least in respective longitudinal areas of the laminated core and the rotor shaft. In other words, the laminated core is pressed onto the rotor shaft to form the press fit, wherein the press fit is formed in the length regions. As a result, the laminated core is pressed over the length ranges with the rotor shaft.

Außerdem offenbart die DE 10 2016 000 954 A1 ein Verfahren zum Herstellen eines Rotorträgers für einen elektrische Maschine. Dabei wird ein Rotorträger mit einem sich axial erstreckenden Rotormantel erzeugt, wobei an dem Rotormantel einstückig eine Mehrfachverzahnung zur Anordnung von wenigstens zwei Blechpaketen an dem Rotorträger erzeugt wird.In addition, the disclosed DE 10 2016 000 954 A1 a method for producing a rotor carrier for an electric machine. In this case, a rotor carrier is generated with an axially extending rotor shell, wherein on the rotor shell in one piece a multiple toothing for the arrangement of at least two laminated cores is produced on the rotor arm.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Rotor der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass besonders hohe Drehmomente zwischen dem Blechpaket und der Rotorwelle übertragen werden können.Object of the present invention is to develop a rotor of the type mentioned in such a way that particularly high torques between the laminated core and the rotor shaft can be transmitted.

Diese Aufgabe wird durch einen Rotor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a rotor having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um einen Rotor der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass besonders hohe Drehmomente zwischen dem Blechpaket und der Rotorwelle übertragen werden können, insbesondere ohne dass es zu einer unerwünschten Relativdrehung zwischen der Rotorwelle und dem Blechpaket kommt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Rotorwelle zumindest in dem Längenbereich der Rotorwelle eine Außenverzahnung aufweist, über welche die Rotorwelle drehfest mit dem Blechpaket verbunden ist.In order to develop a rotor specified in the preamble of claim 1 type such that particularly high torques between the laminated core and the rotor shaft can be transmitted, in particular without causing an undesirable relative rotation between the rotor shaft and the laminated core, it is inventively provided that the rotor shaft, at least in the longitudinal region of the rotor shaft, has an outer toothing, via which the rotor shaft is connected in a rotationally fixed manner to the laminated core.

Der Erfindung liegt insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass mit der Anwendung alternativer Antriebe bei immer größeren Fahrzeugen der Trend bei elektrischen Maschinen, die zum Antreiben der Fahrzeuge verwendet werden, zu immer höheren Leistungen geht. Dabei ist die elektrische Maschine beispielsweise als Traktionsmaschine (TEM) oder als getriebeintegrierte elektrische Maschine (GEM) ausgebildet. Mit steigenden Leistungen steigen auch die Anforderungen für das Übertragen von sehr hohen Drehmomenten, insbesondere von dem Blechpaket auf die Rotorwelle, welche auch als Rotorträger bezeichnet wird. Darüber hinaus haben elektrische Maschinen der neusten Generation ein sehr hohes Drehzahlvermögen, sodass der Rotor beispielsweise während eines Betriebs der elektrischen Maschine Drehzahlen von mehr als 18000 Umdrehungen pro Minute aufweist. Dadurch wirken auf den Rotor, insbesondere auf das Blechpaket, sehr hohe Fliehkräfte, insbesondere in radialer Richtung der Rotorwelle nach außen. Diese hohen Fliehkräfte können dem Presssitz, welcher auch als Presspassungs-Verbindung bezeichnet wird, entgegenwirken, da beispielsweise das auf die Rotorwelle aufgebrachte Blechpaket von der Rotorwelle abheben kann. In der Folge können nur geringe Drehmomente zwischen dem Blechpaket und der Rotorwelle übertragen werden. Dies kann nun bei dem erfindungsgemäßen Rotor vermieden werden, da das Blechpaket mit der Rotorwelle über eine Welle-Nabe-Verbindung zumindest drehfest verbunden ist, die sowohl den Presssitz als auch die Außenverzahnung umfasst. Hierdurch ist eine Funktionsintegration, insbesondere bei einer Grundformgebung der Rotorwelle vorgesehen, da die Welle-Nabe-Verbindung bei dem erfindungsgemäßen Rotor nicht nur den Presssitz, sondern auch die Außenverzahnung umfasst.The invention is based in particular on the recognition that with the use of alternative drives in ever larger vehicles, the trend in electric machines that are used to drive the vehicles to ever higher performance. In this case, the electric machine is designed, for example, as a traction machine (TEM) or as a transmission-integrated electric machine (GEM). With increasing performance, the requirements for the transmission of very high torques, in particular of the laminated core on the rotor shaft, which is also referred to as rotor armor. In addition, the latest generation electric machines have a very high speed capability so that, for example, the rotor has speeds of more than 18,000 revolutions per minute during operation of the electric machine. As a result, very high centrifugal forces act on the rotor, in particular on the laminated core, in particular in the radial direction of the rotor shaft to the outside. These high centrifugal forces can counteract the interference fit, which is also referred to as press-fit connection, since, for example, the laminated core applied to the rotor shaft can lift off from the rotor shaft. As a result, only small torques between the laminated core and the rotor shaft can be transmitted. This can now be avoided in the rotor according to the invention, since the laminated core is at least rotatably connected to the rotor shaft via a shaft-hub connection, which comprises both the press fit and the external teeth. As a result, a functional integration, in particular provided in a basic shape of the rotor shaft, since the shaft-hub connection in the rotor according to the invention not only includes the interference fit, but also the external teeth.

Üblicherweise ist beispielsweise das Blechpaket zumeist mit Überdeckung auf der auch als Rotorträger bezeichneten Rotorwelle aufgepresst beziehungsweise aufgeschrumpft.Usually, for example, the laminated core is usually pressed or shrunk with overlap on the rotor shaft also referred to as the rotor shaft.

Dabei ist die erforderliche Überdeckung nur bis zu einem gewissen Grad realisierbar, da es bei einer übermäßig hohen Überdeckung zu unerwünschten Schäden des Rotors kommen kann, wenn beispielsweise das Blechpaket auf die Rotorwelle aufgepresst wird. Ferner können beispielsweise spezielle Formelemente wie Rillen, Nuten und/oder Flachschliffe zur Drehmomentübertragung zum Einsatz kommen. Diese Formelemente werden bei einigen Anwendungen mittels eines zusätzlichen Herstellprozesses gefertigt und sind aufgrund der geforderten Passungstoleranzen kostenintensiv. Weiterhin sind dafür sehr hohe Wanddicken am Rotor erforderlich, und durch einen zusätzlichen Materialabtrag wird gegebenenfalls die Wucht des Rotors verschlechtert. Zudem sind bei derartigen Verbindungen gegebenenfalls zusätzliche Axialsicherungen des Blechpakets erforderlich, was zu einem übermäßig hohen Bauraumbedarf des Rotors führen kann. Ferner kann es üblicherweise bei steigender Drehzahl und somit steigender Fliehkraft bei einer sehr steifen Rotorwelle zum Aufheben der Überdeckung zwischen der Rotorwelle und dem Blechpaket und damit zum Abheben des Blechpakets kommen, wodurch die elektrische Maschine Schaden nehmen kann. Diese Probleme und Nachteile können bei dem erfindungsgemäßen Rotor auf einfache und kosten- sowie bauraumgünstige Weise vermieden werden.In this case, the required coverage is only to a certain extent feasible, since it can lead to undesirable damage to the rotor at an excessively high coverage, for example, if the laminated core is pressed onto the rotor shaft. Further, for example, special form elements such as grooves, grooves and / or flat ground for torque transmission can be used. These mold elements are manufactured in some applications by means of an additional manufacturing process and are expensive due to the required fitting tolerances. Furthermore, very high wall thicknesses on the rotor are required for this, and if necessary, the impact of the rotor is worsened by additional material removal. In addition, in such compounds optionally additional axial securing of the Laminated packages required, which can lead to an excessively high space requirement of the rotor. Furthermore, it can usually come with increasing speed and thus increasing centrifugal force at a very rigid rotor shaft to cancel the overlap between the rotor shaft and the laminated core and thus to lift the laminated core, causing the electrical machine can be damaged. These problems and disadvantages can be avoided in the rotor according to the invention in a simple and cost-effective and space-saving manner.

Vorzugsweise ist die Außenverzahnung in einer Wand beziehungsweise in einem Wandungsbereich der Rotorwelle ausgebildet und somit einstückig mit der Rotorwelle ausgebildet. Insbesondere kann eine spezielle Verzahnung der Außenverzahnung vorgesehen werden, durch deren Gestaltung die radiale Steifigkeit gezielt eingestellt werden kann. Hierdurch lässt sich eine optimierte Funktionssicherheit für den Rotor schaffen, da die Außenverzahnung zur Drehmomentübertragung genutzt wird.Preferably, the external toothing is formed in a wall or in a wall region of the rotor shaft and thus formed integrally with the rotor shaft. In particular, a special toothing of the external toothing can be provided, by the design of the radial stiffness can be adjusted specifically. As a result, an optimized reliability for the rotor can be created, since the external toothing is used for torque transmission.

Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das Blechpaket in dem Längenbereich des Blechpakets eine mit der Außenverzahnung korrespondierende und in die Außenverzahnung eingreifende Innenverzahnung aufweist. Somit kann der Außenverzahnung bei Bedarf eine Innenverzahnung des Blechpakets gegenübergestellt werden, sodass mit einem mehr oder weniger Ineinandergreifen beider Verzahnungen beziehungsweise durch deren radialen Abstand zueinander die Steifigkeit vorgegeben werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann eine axiale Fixierung des Blechpakets relativ zur Rotorwelle durch integrierte Anschläge, insbesondere an der Rotorwelle und/oder an dem Blechpaket, vorgesehen sein. Mit anderen Worten ist das Blechpaket beispielsweise in axialer Richtung der Rotorwelle formschlüssig an der Rotorwelle gesichert. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Blechpaket in axialer Richtung der Rotorwelle durch Stanzprägen und/oder inkrementelles Radialprägen an der Rotorwelle gesichert ist.It has proven to be particularly advantageous if the laminated core in the length region of the laminated core has an internal toothing corresponding to the external toothing and engaging in the external toothing. Thus, the external teeth can be compared if necessary, an internal toothing of the laminated core, so that with a more or less meshing of both teeth or by their radial distance from each other, the stiffness can be specified. Alternatively or additionally, an axial fixation of the laminated core relative to the rotor shaft can be provided by integrated stops, in particular on the rotor shaft and / or on the laminated core. In other words, the laminated core is secured, for example, in the axial direction of the rotor shaft form-fitting manner on the rotor shaft. In particular, it can be provided that the laminated core is secured in the axial direction of the rotor shaft by stamping and / or incremental radial embossing on the rotor shaft.

Beispielsweise beim Aufpressen des Blechpakets im kalten Zustand auf die Rotorwelle werden gegebenenfalls zusätzliche Maßnahmen zur axialen Fixierung des Blechpakets an der Rotorwelle vorgenommen. Bei einer solchen Maßnahme kann es sich um ein Stanzprägen fester Axialanschläge und/oder um ein Stanzprägen von Clipsen handeln. Ferner ist eine axiale Vorspannung denkbar, insbesondere optional in Verbindung mit einer Tellerfeder, mittels welcher eine axiale Vorspannung realisiert werden kann. Hierdurch ist eine Funktionstrennung darstellbar, welche eine separate Optimierung jedes Parameters ermöglicht. Hierdurch können bei üblichen Presssitzen beziehungsweise Presspassungen auftretende Zielkonflikte gelöst werden.For example, when pressing the laminated core in the cold state to the rotor shaft, additional measures for axial fixation of the laminated core to the rotor shaft are optionally made. Such a measure may be stamping of fixed axial stops and / or stamping of clips. Further, an axial bias is conceivable, in particular optionally in conjunction with a plate spring, by means of which an axial bias can be realized. As a result, a separation of functions is possible, which allows a separate optimization of each parameter. As a result, target conflicts occurring in conventional press fits or press fits can be solved.

Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, das Blechpaket durch inkrementelles Radialprägen von innen, insbesondere durch Innenschlagstempeln, an der Rotorwelle, insbesondere in axialer Richtung der Rotorwelle, zu fixieren. Dabei ist das Blechpaket beispielsweise am Außendurchmesser rund gespannt und im Rotorträger Zahn für Zahn geprägt.Alternatively or additionally, it is conceivable to fix the laminated core by incremental radial embossing from the inside, in particular by internal punching dies, on the rotor shaft, in particular in the axial direction of the rotor shaft. In this case, the laminated core is stretched, for example, around the outside diameter and shaped tooth for tooth in the rotor carrier.

Beispielsweise sind Magnete, insbesondere Permanentmagnete, in jeweiligen Magnettaschen des Blechpakets zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, aufgenommen. Dabei ist es denkbar, die Magnete durch Tellerfedern axial mit zu fixieren, sodass ein Sichern der Magnete durch üblicherweise zum Einsatz kommendes Verstemmen beziehungsweise Verkleben entfallen kann. Darüber hinaus ermöglicht ein Umformprozess anforderungsgerechte Wanddickenverteilungen, sodass das Gewicht des Rotors besonders gering gehalten werden kann. Das Radialprägen von innen ermöglicht im Vergleich zum Stand der Technik erstmals ein zusätzliches Fixieren des Blechpakets, nachdem es auf die Rotorwelle aufgepresst wurde.For example, magnets, in particular permanent magnets, in respective magnetic pockets of the laminated core at least partially, in particular at least predominantly or completely, added. It is conceivable to axially fix the magnets by disc springs, so that a backing of the magnets can be omitted by usually used for caulking or gluing. In addition, a forming process allows requirement-based wall thickness distributions, so that the weight of the rotor can be kept very low. The radial embossing from the inside allows in comparison to the prior art for the first time an additional fixing of the laminated core after it has been pressed onto the rotor shaft.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:

1 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht eines Rotors gemäß einer ersten Ausführungsform für einen elektrische Maschine, mit einer Rotorwelle und mit wenigstens einem auf der Rotorwelle angeordneten Blechpaket, welches mittels eines zumindest in jeweiligen Längenbereichen des Blechpakets und der Rotorwelle ausgebildeten Presssitzes drehfest mit der Rotorwelle verbunden ist, wobei die Rotorwelle in dem Längenbereich der Rotorwelle eine Außenverzahnung aufweist, über welche die Rotorwelle drehfest mit dem Blechpaket verbunden ist; 1 a schematic longitudinal sectional view of a rotor according to a first embodiment of an electric machine, with a rotor shaft and at least one arranged on the rotor shaft laminated core, which is connected by means of a formed at least in respective lengths of the laminated core and the rotor shaft press fit rotatably connected to the rotor shaft, wherein the rotor shaft in the length region of the rotor shaft has an external toothing, via which the rotor shaft is connected in a rotationally fixed manner to the laminated core;

2 ausschnittsweise eine schematische Querschnittsansicht des Rotors gemäß 1; 2 Partially a schematic cross-sectional view of the rotor according to 1 ;

3 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht des Rotors gemäß einer zweiten Ausführungsform; und 3 a fragmentary schematic longitudinal sectional view of the rotor according to a second embodiment; and

4 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht des Rotors gemäß einer dritten Ausführungsform. 4 a fragmentary longitudinal sectional view of the rotor according to a third embodiment.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Längsschnittansicht einen Rotor 10 für eine elektrische Maschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Dies bedeutet, dass die elektrische Maschine beispielsweise in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zum Einsatz kommt, welches beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet ist. Dabei ist das Kraftfahrzeug beispielsweise mittels der elektrischen Maschine antreibbar, wobei die elektrische Maschine beispielsweise als Traktionsmaschine beziehungsweise als getriebeintegrierte elektrische Maschine ausgebildet ist. 1 shows a detail of a schematic longitudinal sectional view of a rotor 10 for an electrical machine, in particular a motor vehicle. This means that the electric machine is used, for example, in a drive train of a motor vehicle, which is designed, for example, as a motor vehicle, in particular as a passenger car. In this case, the motor vehicle can be driven for example by means of the electric machine, wherein the electric machine is designed for example as a traction machine or as a gear-integrated electric machine.

Die elektrische Maschine umfasst einen in den Fig. nicht erkennbaren Stator und den Rotor 10, welcher zumindest teilweise in dem Stator angeordnet und somit als Innenläufer ausgebildet ist. Dabei ist der Rotor 10 um eine Drehachse 12 relativ zu dem Stator drehbar. Die elektrische Maschine ist somit als Innenläufermaschine beziehungsweise Innenläufermotor ausgebildet. Die elektrische Maschine ist beispielsweise in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betreibbar, mittels welchem das Kraftfahrzeug antreibbar ist.The electric machine comprises a stator which can not be seen in the figures and the rotor 10 , which is at least partially disposed in the stator and thus formed as an inner rotor. Here is the rotor 10 around a rotation axis 12 rotatable relative to the stator. The electric machine is thus designed as an internal rotor machine or internal rotor motor. The electric machine is operable, for example, in an engine operation and thus as an electric motor, by means of which the motor vehicle can be driven.

Der Rotor 10 umfasst eine Rotorwelle 14, welche auch als Rotorträger bezeichnet wird. Ferner umfasst der Rotor 10 wenigstens ein Blechpaket 16, welches aus Elektroblech gebildet ist und somit auch als Elektroblech-Paket bezeichnet wird. Aus 1 ist erkennbar, dass das Blechpaket 16 auf der Rotorwelle 14 angeordnet ist. Ferner sind die Rotorwelle 14 und das Blechpaket 16 mittels eines Presssitzes drehfest miteinander verbunden, wobei der Presssitz in jeweiligen Längenbereichen 18 und 20 der Rotorwelle 14 und des Blechpakets 16 ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist das Blechpaket 10 Ober die Längenbereiche 18 und 20 mit der Rotorwelle 14 verpresst, wodurch das Blechpaket 16 drehfest mit der Rotorwelle 14 verbunden ist. Zur Herstellung des Rotors 10 wird beispielsweise das Blechpaket 16 auf die Rotorwelle 14 aufgepresst beziehungsweise aufgeschrumpft, sodass sich zumindest in den Längenbereichen 18 und 20 der genannte Presssitz beziehungsweise eine Presspassung zwischen der Rotorwelle 14 und dem Blechpaket 16 ausbildet.The rotor 10 includes a rotor shaft 14 , which is also referred to as a rotor carrier. Furthermore, the rotor comprises 10 at least one laminated core 16 , which is made of electrical steel and is therefore also referred to as an electrical steel package. Out 1 it can be seen that the laminated core 16 on the rotor shaft 14 is arranged. Furthermore, the rotor shaft 14 and the laminated core 16 by means of a press fit rotatably connected to each other, wherein the press fit in respective length ranges 18 and 20 the rotor shaft 14 and the laminated core 16 is trained. In other words, the laminated core 10 Upper the length ranges 18 and 20 with the rotor shaft 14 pressed, causing the laminated core 16 rotatably with the rotor shaft 14 connected is. For the production of the rotor 10 for example, the laminated core 16 on the rotor shaft 14 pressed or shrunk, so that at least in the length ranges 18 and 20 said interference fit or a press fit between the rotor shaft 14 and the laminated core 16 formed.

Um nun auch besonders hohe Drehmomente zwischen der Rotorwelle 14 und dem Blechpaket 16, insbesondere von dem Blechpaket 16 auf die Rotorwelle 14, übertragen zu können, weist die Rotorwelle 14 in dem Längenbereich 18 der Rotorwelle 14 eine Außenverzahnung 22 auf, über welche die Rotorwelle 14 drehfest mit dem Blechpaket 16 verbunden ist.To now also very high torque between the rotor shaft 14 and the laminated core 16 , in particular of the laminated core 16 on the rotor shaft 14 , to be able to transmit, assigns the rotor shaft 14 in the length range 18 the rotor shaft 14 an external toothing 22 on, over which the rotor shaft 14 rotatably with the laminated core 16 connected is.

Um dabei besonders hohe Drehmomente übertragen zu können, weist – wie besonders gut in Zusammenschau mit 2 erkennbar ist – das Blechpaket 16 in dem Längenbereich 20 des Blechpakets 16 eine mit der Außenverzahnung 22 korrespondierende Innenverzahnung 24 auf, welche beispielsweise in die Außenverzahnung 22 eingreift. Aus 2 ist besonders gut erkennbar, dass die Außenverzahnung 22 Zähne 26 und dazwischen angeordnete Zahnlücken 28 aufweist, wobei die korrespondierende Innenverzahnung 24 Zähne 30 und dazwischen angeordnete Zahnlücken 32 aufweist. Ferner ist beispielsweise ein in 2 mit x bezeichneter und sich in radialer Richtung der Rotorwelle 14 erstreckender Abstand zwischen der Außenverzahnung 22 und der Innenverzahnung 24 vorgesehen, sodass beispielsweise die Außenverzahnung 22 nur teilweise in die Innenverzahnung 24 eingreift beziehungsweise umgekehrt. Die Außenverzahnung 22 und die Innenverzahnung 24 werden auch einfach als Verzahnungen bezeichnet, wobei durch den Einsatz der Verzahnungen die radiale Steifigkeit gezielt eingestellt werden kann.To be able to transmit particularly high torques, has - as well in conjunction with 2 is recognizable - the laminated core 16 in the length range 20 of the laminated core 16 one with the external teeth 22 corresponding internal toothing 24 on which, for example, in the external teeth 22 intervenes. Out 2 is particularly well recognizable that the external teeth 22 teeth 26 and intervening tooth gaps 28 having, wherein the corresponding internal toothing 24 teeth 30 and intervening tooth gaps 32 having. Further, for example, an in 2 denoted by x and in the radial direction of the rotor shaft 14 extending distance between the external teeth 22 and the internal teeth 24 provided so that, for example, the external teeth 22 only partially in the internal teeth 24 engages or vice versa. The external toothing 22 and the internal teeth 24 are also simply referred to as toothing, wherein the radial stiffness can be adjusted specifically by the use of the gears.

Während 1 und 2 eine erste Ausführungsform des Rotors 10 zeigen, zeigt 3 eine zweite Ausführungsform des Rotors 10. Bei der zweiten Ausführungsform weist die Rotorwelle 14 wenigstens einen als Axialanschlag ausgebildeten Anschlag 34 auf, welcher beispielsweise durchgesetzt ist. Mittels des Anschlags 34 ist das Blechpaket 16 in axialer Richtung der Rotorwelle 14 zu wenigstens einer Seite hin an der Rotorwelle 14 gesichert. Dabei ist eine Anschlagscheibe 36 vorgesehen, welche zumindest teilweise in axialer Richtung der Rotorwelle 14 zwischen dem Anschlag 34 und dem Blechpaket 16 angeordnet ist. Dabei ist das Blechpaket 16 unter Vermittlung der Anschlagscheibe 36 an dem Anschlag 34 abgestützt und somit in axialer Richtung der Rotorwelle 14 an dieser zumindest zu einer Seite hin gesichert. Auf einer der genannten Seite in axialer Richtung der Rotorwelle 14 gegenüberliegenden, zweiten Seite weißt die Rotorwelle 14 einen als Clips ausgebildeten zweiten Anschlag 38 auf, mittels welchem das Blechpaket 16 in axialer Richtung der Rotorwelle 14 zur zweiten Seite hin an der Rotorwelle 14 gesichert ist. Der Anschlag 38 ist beispielsweise durch Freischneiden und/oder Anformen ausgebildet.While 1 and 2 a first embodiment of the rotor 10 show, shows 3 a second embodiment of the rotor 10 , In the second embodiment, the rotor shaft 14 at least one designed as an axial stop stop 34 which, for example, is enforced. By means of the stop 34 is the laminated core 16 in the axial direction of the rotor shaft 14 to at least one side of the rotor shaft 14 secured. There is a stop disc 36 provided, which at least partially in the axial direction of the rotor shaft 14 between the stop 34 and the laminated core 16 is arranged. Here is the laminated core 16 under the mediation of the stop disk 36 at the stop 34 supported and thus in the axial direction of the rotor shaft 14 secured on this at least to one side. On one of the mentioned side in the axial direction of the rotor shaft 14 opposite, second side knows the rotor shaft 14 designed as a clip second stop 38 on, by means of which the laminated core 16 in the axial direction of the rotor shaft 14 towards the second side on the rotor shaft 14 is secured. The stop 38 is formed for example by free cutting and / or molding.

Ferner ist ein als Tellerfeder 40 ausgebildetes Federelement vorgesehen, über welches das Blechpaket 16 in axialer Richtung der Rotorwelle 14 an dem Anschlag 38 abgestützt ist. Mittels der Tellerfeder 40 kann das Blechpaket 16 in axialer Richtung der Rotorwelle 14 gegen diese vorgespannt werden, wobei die Tellerfeder 40 zumindest mittelbar an dem Blechpaket 16 und zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an dem Anschlag 38 abgestützt ist. Auf der zweiten Seite ist eine Anschlagscheibe 42 vorgesehen, unter deren Vermittlung das Blechpaket 16 in axialer Richtung an der Tellerfeder 40 abgestützt ist. Somit ist das Blechpaket 16 auf der zweiten Seite über die Anschlagscheibe 42 und die Tellerfeder 40 an dem Anschlag 38 abgestützt.Further, as a plate spring 40 trained spring element provided over which the laminated core 16 in the axial direction of the rotor shaft 14 at the stop 38 is supported. By means of the plate spring 40 can the laminated core 16 in the axial direction of the rotor shaft 14 be biased against this, the plate spring 40 at least indirectly on the laminated core 16 and at least indirectly, especially directly, at the stop 38 is supported. On the second side is a stop disc 42 provided, under whose mediation the laminated core 16 in the axial direction on the plate spring 40 is supported. Thus, the laminated core 16 on the second side over the stop disc 42 and the plate spring 40 at the stop 38 supported.

Der Anschlag 38 ist beispielsweise federnd an einem Grundkörper der Rotorwelle 14 gehalten. Das Blechpaket 16 wird beispielsweise derart auf die Rotorwelle 14 aufgepresst, dass das Blechpaket 16 in axialer Richtung der Rotorwelle 14 relativ zu dieser in Richtung des Anschlags 34 so lange bewegt wird, bis das Blechpaket 16 unter Vermittlung der Anschlagscheibe 36 in Stützanlage mit dem Anschlag 34 kommt. Dabei wird zunächst der Anschlag 38 federnd in radialer Richtung nach innen relativ zu dem Grundkörper gedrückt. Kommt das Blechpaket 16 beispielsweise über die Anschlagscheibe 36 in Stützanlage mit dem Anschlag 34, so kann dann der Anschlag 38 in radialer Richtung nach außen zurückfedern, sodass dann das Blechpaket 16, insbesondere unter Vermittlung der Anschlagscheibe 42 und der Tellerfeder 40, auf der zweiten Seite an dem Anschlag 38 abstützbar beziehungsweise abgestützt ist. Das Blechpaket 16 weist ferner jeweilige Magnettaschen 44 auf, in welchen jeweils zumindest ein beispielsweise als Permanentmagnet ausgebildeter Magnet 46 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, aufgenommen ist.The stop 38 is, for example, resiliently on a main body of the rotor shaft 14 held. The laminated core 16 is so for example on the rotor shaft 14 pressed on, that the laminated core 16 in the axial direction of the rotor shaft 14 relative to this in the direction of the stop 34 is moved until the laminated core 16 under the mediation of the stop disk 36 in support system with the stop 34 comes. This is the first stop 38 resiliently pressed inward in the radial direction relative to the base body. Comes the laminated core 16 for example, via the stop disc 36 in support system with the stop 34 so then can the stop 38 spring back in the radial direction, so then the laminated core 16 , in particular mediating the stop disc 42 and the plate spring 40 , on the second page at the stop 38 is supported or supported. The laminated core 16 also has respective magnetic pockets 44 in which in each case at least one, for example, designed as a permanent magnet magnet 46 at least partially, in particular at least predominantly or completely.

4 zeigt eine dritte Ausführungsform des Rotors 10. Bei der dritten Ausführungsform ist das Blechpaket 16 beispielsweise durch inkrementelles Radialprägen an der Rotorwelle 14 fixiert, wobei in 4 ein Bereich 48 für das inkrementelle Radialprägen veranschaulicht ist. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Außenverzahnung 22, insbesondere durch einen Walzprozess, mit einer Balligkeit versehen ist. Die Außenverzahnung 22 fungiert als Mitnahmeverzahnung, über welche das Blechpaket 16 besonders drehfest mit der Rotorwelle 14 verbunden werden kann. Durch den genannten Walzprozess wird der Mitnahmeverzahnung optional eine zusätzliche Balligkeit, insbesondere CMC-gesteuert gegeben, sodass beispielsweise unterschiedliche Überdeckungsverhältnisse über die Bauteillänge in gewissen Grenzen kompensiert werden können. 4 shows a third embodiment of the rotor 10 , In the third embodiment, the laminated core is 16 for example, by incremental radial embossing on the rotor shaft 14 fixed, with in 4 an area 48 is illustrated for the incremental radial embossing. Alternatively or additionally, it is conceivable that the external toothing 22 , in particular by a rolling process, is provided with a crown. The external toothing 22 acts as a driving toothing over which the laminated core 16 especially against rotation with the rotor shaft 14 can be connected. By means of said rolling process, the driving teeth are optionally given additional crowning, in particular CMC-controlled, so that, for example, different covering ratios over the component length can be compensated within certain limits.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102016000954 A1 [0003]

Claims

Rotor ( 10 ) for an electric machine, with a rotor shaft ( 14 ) and at least one on the rotor shaft ( 14 ) arranged laminated core ( 16 ), which by means of at least in respective length ranges ( 18 . 20 ) of the rotor shaft ( 14 ) and the laminated core ( 16 ) formed press fit rotationally fixed with the rotor shaft ( 14 ), characterized in that the rotor shaft ( 14 ) in the length range ( 18 ) of the rotor shaft ( 14 ) an outer toothing ( 22 ), over which the rotor shaft ( 14 ) rotatably with the laminated core ( 16 ) connected is.

Rotor ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the laminated core ( 16 ) in the length range ( 20 ) of the laminated core ( 16 ) one with the external toothing ( 22 ) and in the outer toothing ( 22 ) engaging internal toothing ( 24 ) having.

Rotor ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the external toothing ( 22 ) is crowned by a rolling process.

Rotor ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the laminated core ( 16 ) in the axial direction of the rotor shaft ( 14 ) positively on the rotor shaft ( 14 ) is secured.

Rotor ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the laminated core ( 16 ) in the axial direction of the rotor shaft ( 14 ) by stamping and / or incremental radial embossing on the rotor shaft ( 14 ) is secured.