DE102018112195A1 - Packaging and entanglement of rotor laminations for an electric machine, electric machine and method of manufacturing a rotor - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Rotor (1) für eine Elektromaschine, mit einer Vielzahl an Rotorblechen (2), die zum Halten von Permanentmagneten (3) und zum Befestigen an einer Rotorwelle (4) ausgelegt sind, wobei wenigstens zwei Rotorbleche (2) zumindest drehfest aneinander verankert sind, wobei zur Verankerung aneinander in den Rotorblechen (2) solche napf- oder hutartigen Durchstellungen (5), die auf der einen Rotorblechseite (2) Vertiefungen (6) und auf der anderen Rotorblechseite (2) Erhabenheiten (7) besitzen, vorhanden sind, welche in ihren Abmessungen zur Befestigung aneinander aufeinander abgestimmt sind. Ferner betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Herstellen eines Rotors (1) für eine Elektromaschine, bei welchem in einem ersten Herstellungsschritt zumindest zwei Rotorbleche (2) von einer Vielzahl an Rotorblechen (2), die zum Halten von Permanentmagneten (3) ausgelegt sind, zumindest drehfest aufeinander verankert werden, wobei Durchstellungen (5), die auf der einen Rotorblechseite (2) Vertiefungen (6) und auf der anderen Rotorblechseite (2) Erhabenheiten (7) aufweisen, miteinander verbunden werden, wobei die Vertiefungen (6) und die Erhabenheiten (7) in ihren Abmessungen zur Befestigung aneinander aufeinander abgestimmt sind.The invention relates to a rotor (1) for an electric machine, having a multiplicity of rotor laminations (2) designed for holding permanent magnets (3) and fixing them to a rotor shaft (4), at least two rotor laminations (2) being at least rotationally fixed are anchored to each other, wherein for anchoring to each other in the rotor laminations (2) such cup- or hat-like projections (5) on the one rotor plate side (2) recesses (6) and on the other rotor plate side (2) have sublime (7), are present, which are matched in their dimensions for attachment to each other. Furthermore, the invention also relates to a method for producing a rotor (1) for an electric machine, in which in a first production step at least two rotor laminations (2) of a plurality of rotor laminations (2), which are designed for holding permanent magnets (3) at least rotationally fixed to each other are anchored, wherein through-holes (5) on one side of the rotor plate (2) depressions (6) and on the other rotor plate side (2) sublime (7) are joined together, wherein the recesses (6) and the Dignities (7) are matched in their dimensions for attachment to each other.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor für eine Elektromaschine, etwa nach Art eines Elektromotors, mit einer Vielzahl von Rotorblechen, die zum Halten von Permanentmagneten und zum Befestigen an einer Rotorwelle ausgelegt sind, wobei wenigstens zwei Rotorbleche zumindest drehfest und vorteilhafterweise axialfest aneinander verankert sind. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Rotors für eine Elektromaschine.The present invention relates to a rotor for an electric machine, such as an electric motor, with a plurality of rotor laminations, which are designed to hold permanent magnets and for attachment to a rotor shaft, wherein at least two rotor laminations are at least rotationally fixed and advantageously axially fixed to each other. Furthermore, the present invention relates to a method for manufacturing a rotor for an electric machine.
Aus dem Stand der Technik
Des Weiteren betrifft der Stand der Technik
Bei vielen Elektromotorausführungen ist eine definierte Beschränkung der einzelnen Rotorbleche/Rotorblechpakete für deren Funktion von großer Bedeutung. Daher gilt es die Verschränkung der Rotorbleche/Rotorblechpakete entsprechend einzustellen, sowie diese mit den festgelegten Verschränkungswinkeln auf der Rotorwelle zu fügen und sicherzustellen, dass diese im Betrieb beibehalten werden.In many electric motor designs, a defined restriction of the individual rotor laminations / rotor laminations is of great importance for their function. Therefore, it is important to adjust the entanglement of the rotor laminations / rotor laminations accordingly, as well as to add them to the rotor shaft at the specified entanglement angles and to ensure that these are maintained during operation.
Es ist also die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beheben oder zumindest zu mildern, und insbesondere einen Rotor zur Verfügung zu stellen, bei welchem die einzelnen Rotorbleche sich untereinander nicht verdrehen und ebenso die Blechpakete ihren Verschränkungswinkel beibehalten.It is therefore the object of the invention to eliminate or at least mitigate the disadvantages of the prior art, and in particular to provide a rotor in which the individual rotor laminations do not rotate with one another and likewise the laminations retain their entanglement angle.
Die Aufgabe der Erfindung wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zur Verankerung aneinander in den Rotorblechen, vorzugsweise allen Rotorblechen, solche napf- oder hutartigen Durchstellungen, die auf der einen Rotorblechseite Vertiefungen und auf der anderen Rotorblechseite Erhabenheiten besitzen, vorhanden sind, welche in ihren Abmessungen zur Befestigung aneinander aufeinander abgestimmt sind. Das heißt, dass durch das Vorhandensein der Vertiefungen bzw. Erhabenheiten auf den jeweiligen Seiten der Rotorbleche die Umsetzung der Verschränkung der einzelnen Rotorbleche/Rotorblechpakete zueinander vereinfacht ist. Durch eine solche Verankerung kann ein Beibehalten der gewünschten Position der Rotorbleche zueinander, aber auch der Rotorblechpakete zueinander gewährleistet/sichergestellt werden.The object of the invention is achieved in a generic device according to the invention that for anchoring to each other in the rotor laminations, preferably all rotor laminations, such napf- or hat-like projections, which have on one side Rotorblechseite depressions and on the other rotor side sheet sublimities, are present are matched in their dimensions for attachment to each other. This means that the implementation of the entanglement of the individual rotor laminations / rotor laminations to each other is simplified by the presence of the depressions or elevations on the respective sides of the rotor laminations. By such an anchoring a maintenance of the desired position of the rotor laminations to each other, but also the rotor laminations to each other can be ensured / ensured.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.Advantageous embodiments are claimed in the subclaims and are explained in more detail below.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn der Innendurchmesser der Vertiefung des einen Rotorblechs auf den Außendurchmesser der Erhabenheiten des anderen Rotorblechs zum Hervorrufen einer Befestigung, beispielsweise unter Erzwingen eines Pressverbandes, abgestimmt ist. In anderen Worten, ist der Innendurchmesser der Vertiefung des einen Rotorblechs gegenüber dem Außendurchmesser der Erhabenheit des anderen Rotorblechs entsprechend kleiner, um eine Pressverbindung hervorrufen zu können. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass zum Ausbilden des zumindest einen Rotorblechpakets keine Verschraubungen notwendig sind. Des Weiteren ist ein Verdrehen der einzelnen Rotorbleche zueinander nicht möglich.In this context, it is particularly advantageous if the inner diameter of the recess of the one rotor plate is matched to the outer diameter of the elevations of the other rotor plate for effecting a fastening, for example by forcing a press fit. In other words, the inner diameter of the recess of the one rotor plate with respect to the outer diameter of the majesty of the other rotor plate is correspondingly smaller in order to be able to produce a press connection. This has the advantage that no screw connections are necessary for forming the at least one rotor laminated core. Furthermore, a rotation of the individual rotor laminations to each other is not possible.
Es ist von Vorteil, wenn mehrere erste Rotorbleche ein erstes Rotorblechpaket bilden und/oder mehrere zweite Rotorbleche ein zweites Rotorblechpaket bilden. Bei der Bildung eines jeweiligen Rotorblechpakets werden die Einzelbleche dabei in genau einer Position ineinander gepresst. Hierbei erfolgt die Fixierung über die Durchstellungen, in anderen Worten den Vertiefungen bzw. Erhabenheiten der jeweiligen Rotorblechseiten. Somit ist die Paketierung und Verschränkung von Rotorblechen durch eine definierte Anordnung von Vertiefungen und Erhabenheiten vorgeschrieben. Dies vereinfacht sowohl die Anordnung als auch das Zusammenfügen der einzelnen Rotorbleche.It is advantageous if a plurality of first rotor laminations form a first rotor laminated core and / or a plurality of second rotor laminates form a second rotor laminar core. When forming a respective rotor laminated core, the individual sheets are pressed into each other in exactly one position. Here, the fixation on the Durchstellungen, in other words, the depressions or sublimities of the respective rotor sheet sides. Thus, the packaging and entanglement of rotor laminations is prescribed by a defined arrangement of depressions and sublimities. This simplifies both the Arrangement and the assembly of the individual rotor laminations.
Auch ist es bevorzugt, wenn weitere Rotorbleche weitere n-Rotorblechpakete bilden. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass eine Zusammensetzen aller ausgebildeter Rotorblechpakete einen gesamten Rotor bilden.It is also preferred if further rotor laminations form further n-rotor laminations. This has the advantage that an assembly of all trained rotor laminations form an entire rotor.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn zumindest in jenem Rotorblech des zweiten Rotorblechpakets, das an dem benachbarten Rotorblech des ersten Rotorblechpakets anliegt, eine als Loch, beispielsweise als Durchgangsloch, ausgebildete Freistellung vorhanden ist, deren Innendurchmesser so auf eine Erhabenheit des Rotorblechs des ersten Rotorblechpakets abgestimmt ist, dass zwischen diesen ein Kraft- und/oder Formschluss vorhanden ist, beispielsweise mittels eines Pressverbandes. In anderen Worten, lässt sich mit einer derartigen Durchstellungs-/Aussparungskombination eine Verschränkung zwischen den Rotorblechpaketen realisieren, indem jeweils der erhabene Durchstellungsteil in die entsprechende Freistellung gepresst wird. Die Durchstellungen und Aussparungen sind hierbei in den einzelnen Mustern so kombiniert, dass eine definierte Verschränkung zwischen den einzelnen Rotorblechpaketen möglich ist. Durch diese Verschränkung ist wiederum sichergestellt/gewährleistet, dass die Rotorblechpakete sich auch im Betrieb nicht zueinander verdrehen können.Furthermore, it is expedient if at least in that rotor plate of the second rotor lamination stack, which abuts the adjacent rotor lamination of the first rotor lamination, a clearance formed as a hole, for example as a through hole, is provided, the inner diameter of which is matched to a grandeur of the rotor lamination of the first rotor lamination stack in that a force and / or form fit is present between them, for example by means of a press fit. In other words, can be realized with such a Durchgangsungs- / Aussparungskombination entanglement between the rotor laminations by each of the raised enforcement part is pressed into the appropriate exemption. The passages and recesses are combined in the individual patterns so that a defined entanglement between the individual rotor lamination packages is possible. By this entanglement is again ensured / ensured that the rotor laminations can not rotate each other even during operation.
Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn in den Rotorblechen, vorzugsweise allen Rotorblechen eines Rotorblechpakets, in Position korrespondierende Freistellungen vorhanden sind.Furthermore, it is advantageous if in the rotor laminations, preferably all rotor laminations of a rotor laminations, in position corresponding exemptions are present.
Es ist bevorzugt, wenn die Durchstellungen des einen Rotorblechpakets und die Freistellungen des benachbarten Rotorblechpakets bezüglich ihrer Position zur auf den Rotorblechen zum Halten der Permanentmagneten vorhandenen Halteeinrichtung in Umfangsrichtung um einen Winkel
Zweckmäßigerweise beinhalten die Halteeinrichtungen Ausnehmungen in den jeweiligen Rotorblechen. Dabei ist es von Vorteil, wenn der Winkel
Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Elektromaschine mit einem Rotor gemäß einem der vorstehenden Aspekte.Furthermore, the invention relates to an electric machine with a rotor according to one of the preceding aspects.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Rotors für eine Elektromaschine, etwa nach Art eines Elektromotors, bei welchem in einem ersten Herstellungsschritt mindestens zwei Rotorbleche von einer Vielzahl an Rotorblechen, die zum Halten von Permanentmagneten ausgelegt sind, zumindest drehfest aufeinander verankert werden, wobei Durchstellungen, die auf der einen Rotorblechseite Vertiefungen und auf der anderen Rotorblechseite Erhabenheiten aufweisen, miteinander verbunden/verankert werden, wobei die Vertiefungen und die Erhabenheiten in ihren Abmessungen zur Befestigung aneinander aufeinander abgestimmt sind.Furthermore, the invention relates to a method for producing a rotor for an electric machine, for example in the manner of an electric motor, in which at least two rotor laminations of a plurality of rotor laminations, which are designed to hold permanent magnets, are at least rotationally fixedly anchored to one another in a first production step, wherein constrictions having recesses on the one side of the rotor lamination and on the other side of the rotor lamination are joined / anchored to one another, the recesses and the sublime being adapted to one another in terms of their dimensions for fastening to one another.
Der Innendurchmesser der Vertiefungen des einen Rotorblechs ist auf den Außendurchmesser des anderen Rotorblechs zum Hervorrufen einer Befestigung abgestimmt. Hierbei bilden die Vielzahl an Rotorblechen ein oder mehrere Rotorblechpakete, welche in einem zweiten Herstellungsschritt ein erstes Rotorblechpaket mit einem zweiten Rotorblechpaket durch Aufeinanderpressen der Erhabenheit des ersten Rotorblechpakets in eine als Loch ausgebildete Freistellung des zweiten Rotorblechpakets verbunden wird. Anschließend werden die Rotorblechpakete zusammengefügt/zusammengesetzt und an einer Rotorwelle befestigt.The inner diameter of the recesses of one rotor lamination is matched to the outer diameter of the other rotor lamination to effect an attachment. Here, the plurality of rotor laminations form one or more rotor laminations, which in a second manufacturing step, a first rotor laminated core is connected to a second rotor laminations by pressing the majesty of the first rotor laminations in a trained as a hole exemption of the second rotor laminations. Subsequently, the rotor laminations are assembled / assembled and secured to a rotor shaft.
Ein solches Verfahren gewährleistet eine vereinfachte Herstellung des Rotors. Zum einen ist das Zusammenfügen der einzelnen Rotorbleche miteinander zu einem Rotorblechpaket vereinfacht und zum anderen ist das Zusammenfügen der einzelnen Rotorblechpakete zu einem Rotor vereinfacht. Trotz dem Verzicht auf eine aufwendige Verschraubung, kann eine entsprechend vordefinierte Position der einzelnen Rotorbleche bzw. Rotorblechpakete zueinander gewährleistet/sichergestellt werden.Such a method ensures a simplified manufacture of the rotor. On the one hand, the joining together of the individual rotor laminations with one another is simplified to form a rotor laminations, and, on the other hand, the assembly of the individual laminations into a rotor is simplified. Despite the lack of a complex screw, a corresponding predefined position of the individual rotor laminations or rotor laminations to each other can be ensured / ensured.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung erläutert. Es zeigt
-
1 einen Querschnitt eines Rotors; -
2 eine Frontansicht eines Rotorblechs; -
3 eine schräge Ansicht des Rotorblechs; -
4 einen Querschnitt eines Rotorblechs; -
5 einen Ausschnitt der nichtzusammengefügten Rotorblechpakete; -
6 einen Ausschnitt der zusammengefügten Rotorblechpakete; -
7 einen Querschnitt durch die zusammengefügten Rotorblechpakete und die Rotorwelle; -
8 Schritte zum Zusammenfügen der einzelnen Rotorbleche zum Rotorblechpaket; und -
9 Schritte zum Zusammenfügen der Rotorblechpakete zum Gesamtrotorblechpaket.
-
1 a cross section of a rotor; -
2 a front view of a rotor sheet; -
3 an oblique view of the rotor sheet; -
4 a cross section of a rotor sheet; -
5 a section of unassembled rotor laminations; -
6 a section of the assembled rotor laminations; -
7 a cross section through the assembled rotor laminations and the rotor shaft; -
8th Steps for assembling the individual rotor laminations to the rotor laminations; and -
9 Steps for assembling the rotor lamination packages to the overall rotor lamination stack.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. The figures are merely schematic in nature and are for the sole purpose of understanding the invention. The same elements are provided with the same reference numerals.
Eine Vielzahl an Rotorblechen
Bei einem Zusammenfügen der einzelnen Rotorbleche
Durch diese Ansicht wird verdeutlicht, wie die Rotorblechpakete
Zudem ist in
In
Beim Zusammenstellen des gesamten Rotors
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Rotorrotor
- 22
- Rotorblechrotor sheet
- 33
- Aussparungenrecesses
- 44
- Rotorwellerotor shaft
- 55
- Durchstellungby position
- 66
- Vertiefungdeepening
- 77
- Erhabenheitsublimity
- 88th
- RotorblechpaketLaminated core
- 99
- Freistellungexemption
- 1010
- Pfeilarrow
- 1111
- Pfeilarrow
- αα
- Verschränkungswinkelangle of twist
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 202009007597 U1 [0002]DE 202009007597 U1 [0002]
- DE 102016216773 A1 [0003]DE 102016216773 A1 [0003]
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Legal Events
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