DE102019117137A1

DE102019117137A1 - Rotor einer elektrischen maschine

Info

Publication number: DE102019117137A1
Application number: DE102019117137.7A
Authority: DE
Inventors: Chun Tang; Cyrille Goldstein; Jacob Krizan
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2018-06-26
Filing date: 2019-06-25
Publication date: 2020-01-02
Also published as: US11418076B2; US20190393747A1; CN110649728A

Abstract

Die Offenbarung stellt einen Rotor einer elektrischen Maschine bereit.Ein Rotor einer elektrischen Maschine beinhaltet einen Kern, eine erste Endplatte, eine zweite Endplatte und eine Welle. Der Kern definiert einen Innenhohlraum. Die erste und zweite Endplatte definieren jeweils eine zentrale Öffnung und sind entsprechend an gegenüberliegenden axialen Enden des Kerns befestigt. Die Welle ist in dem Hohlraum angeordnet und greift in die erste und zweite Endplatte in den zentralen Öffnungen ein, um eine synchronisierte Drehung des Kerns und der Welle und eine Drehmomentübertragung zwischen diesen zu unterstützen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft elektrische Maschinen, einschließlich Motoren und/oder Generatoren.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Elektrische Maschinen, einschließlich Motoren, Generatoren und einer Kombination aus einem Motor/Generatoren, beinhalten einen Rotor, der konfiguriert ist, um sich in einem Stator zu drehen, um elektrische Energie in kinetische Drehenergie umzuwandeln.
KURZDARSTELLUNG
Ein Rotor einer elektrischen Maschine beinhaltet einen zylindrischen Kern, Endplatten und eine Welle. Der zylindrische Kern definiert einen Innenhohlraum. Die Endplatten definieren zentrale Öffnungen und sind an gegenüberliegenden axialen Enden des Kerns befestigt. Die Welle ist in dem Hohlraum angeordnet, erstreckt sich von dem Hohlraum durch jede Öffnung nach außen und greift über Interferenzpassungen derart in die Öffnungen ein, dass die Endplatten eine synchronisierte Drehung des Kerns und der Welle und eine Drehmomentübertragung zwischen diesen unterstützen.
Ein Rotor einer elektrischen Maschine beinhaltet einen Kern, Endplatten und eine Welle. Der Kern weist einen Innen- und Außendurchmesser auf. Der Innendurchmesser definiert einen Innenhohlraum. Die Endplatten definieren verkeilte Öffnungen und sind an gegenüberliegenden axialen Enden des Kerns zwischen dem Innen- und Außendurchmesser befestigt. Die Welle ist in dem Hohlraum angeordnet, erstreckt sich durch jede Öffnung nach außen und weist verkeilte Abschnitte auf, die derart in die verkeilten Öffnungen eingreifen, dass die Endplatten eine Drehmomentübertragung zwischen dem Kern und der Welle unterstützen.
Ein Rotor einer elektrischen Maschine beinhaltet einen Kern, eine erste Endplatte, eine zweite Endplatte und eine Welle. Der Kern definiert einen Innenhohlraum. Die erste und zweite Endplatte definieren jeweils eine zentrale Öffnung und sind entsprechend an gegenüberliegenden axialen Enden des Kerns befestigt. Die Welle ist in dem Hohlraum angeordnet und greift in die erste und zweite Endplatte in den zentralen Öffnungen ein, um eine synchronisierte Drehung des Kerns und der Welle und eine Drehmomentübertragung zwischen diesen zu unterstützen.
Figurenliste

1 ist eine isometrische Ansicht eines Rotors für eine elektrische Maschine;
2 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 2-2 aus 1;
3 ist eine Vorderansicht von einer von einer Vielzahl von Schichtstoffplatten, die einen Kern des Rotors umfassen;
4 ist eine Vorderansicht einer Endplatte des Rotors;
5 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 5-5 aus 4;
6A-6C sind vergrößerte Ansichten eines Bereichs 6-6 aus 5, die alternative Ausführungsformen eines geometrischen Merkmals der Endplatte veranschaulichen;
7A-7C sind vergrößerte Ansichten eines Bereichs 7-7 aus 5, die alternative Ausführungsformen eines Kernrückhaltemerkmals veranschaulichen; und
8 ist eine Vorderansicht einer alternativen Ausführungsform der Endplatte.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden hierin beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale könnten vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Dementsprechend sind hierin offenbarte konkrete strukturelle und funktionelle Details nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann die vielfältige Verwendung der Ausführungsformen zu lehren. Der Durchschnittsfachmann wird verstehen, dass verschiedene Merkmale, die unter Bezugnahme auf beliebige der Figuren veranschaulicht und beschrieben werden, mit Merkmalen kombiniert werden können, die in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulicht sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht ausdrücklich veranschaulicht oder beschrieben werden. Die Kombinationen veranschaulichter Merkmale stellen repräsentative Ausführungsformen für übliche Anwendungen bereit.
Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung vereinbar sind, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Umsetzungen wünschenswert sein.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2 ist ein Rotor 10 für eine elektrische Maschine veranschaulicht. Bei der elektrischen Maschine kann es sich um einen Elektromotor, einen elektrischen Generator oder eine Kombination aus einem Motor/Generator handeln. Die elektrische Maschine kann in dem Antriebsstrang eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs genutzt werden, um eine Antriebsleistung für das Fahrzeug bereitzustellen. Der Rotor 10 beinhaltet einen zylindrischen Kern 12, der einen Innenhohlraum 14 definiert. Insbesondere beinhaltet der Kern 12 einen Außendurchmesser 16 und einen Innendurchmesser 18, der den Innenhohlraum 14 definiert. Der Kern 12 besteht aus einer Vielzahl von Schichtstoffplatten 20, die in einer axialen Richtung entlang einer Drehachse 22 des Rotors 10 aufeinanderfolgend gestapelt sind.
Unter Bezugnahme auf 3 ist eine Vorderansicht der einen der Schichtstoffplatten 20 veranschaulicht. Die Schichtstoffplatten 20 werden einzeln aus einem Material hergestellt, wie etwa Eisen oder Stahl. Jede Schichtstoffplatte 20 beinhaltet eine Eisen- oder Stahlplatte 24 und eine Vielzahl von Dauermagneten 26, die an der Eisen- oder Stahlplatte 24 befestigt sind. Die Schichtstoffplatten 20 werden dann in einer axialen Richtung entlang der Drehachse 22 ausgerichtet, um den zylindrischen Kern 12 zu bilden. Die Eisen- oder Stahlplatten 24 können Durchgangslöcher 28 definieren, die konfiguriert sind, um Dübel oder Befestigungsmittel aufzunehmen, um die Vielzahl von Schichtstoffplatten 20 angemessen auszurichten, um den zylindrischen Kern zu bilden (siehe 1 und 2). Die Schichtstoffplatten 20 können abhängig von der erwünschten Anwendung „lose“ gestapelt, geschweißt oder aneinander gebunden sein. Die Schichtstoffplatten 20 können eine dünne Schicht Isolationsmaterial beinhalten (z. B. eine dünne Schicht Epoxid, die etwa 0,001 mm dick ist). Wenngleich dies nicht in 1 und 2 dargestellt ist, können an Stellen, an denen die benachbarten Schichtstoffplatten 20 nicht aneinander angebracht sind, kleine Räume zwischen benachbarten Schichtstoffplatten 20 vorhanden sein, wenn die Anwendung erforderlich macht, dass die benachbarten Schichtstoffplatten 20 aneinander angebracht sind (d. h. durch Schweißen oder Binden).
Unter Bezugnahme auf 1, 2, 4 und 5 können Endplatten 30 (die auch als die erste und zweite Endplatte bezeichnet werden können) an gegenüberliegenden axialen Enden 32 des Kerns 12 zwischen dem Innendurchmesser 18 und dem Außendurchmesser 16 des Kerns 12 befestigt sein. Durch das Befestigen der Endplatten 30 an dem Kern 12 wird eine synchronisierte Drehung der Endplatten 30 und des Kerns 12 und Drehmomentübertragung zwischen diesen unterstützt. Die Endplatten 30 können Befestigungsöffnungen 34 definieren, die konfiguriert sind, um mit den Durchgangslöchern 28 ausgerichtet zu werden, die durch die Vielzahl von Schichtstoffplatten 20 definiert sind. Dübel 36 können in den Befestigungsöffnungen 34 der Endplatten 30 und den Durchgangslöchern 28 angeordnet sein, die durch die Schichtstoffplatten 20 definiert sind, um die Endplatten 30 an den gegenüberliegenden axialen Enden 32 des Kerns 12 zu befestigen. Jeder Dübel 36 kann in einer Befestigungsöffnung 34, die durch die erste Endplatte 30 definiert ist, in einem Durchgangsloch 28, das durch jede der Schichtstoffplatten 20 definiert ist, und in einer Befestigungsöffnung angeordnet sein, die durch die zweite Endplatte 30 definiert ist. Insbesondere kann jeder Dübel 36 über eine Spielpassung (d. h. eine Schlupfpassung) in eine Befestigungsöffnung 34 eingreifen, die durch die erste Endplatte 30 definiert ist, über eine Spielpassung in ein Durchgangsloch 28 eingreifen, das durch jede der Schichtstoffplatten 20 definiert ist, und über eine Interferenzpassung (d. h. eine Presspassung) in eine Befestigungsöffnung 34 eingreifen, die durch die zweite Endplatte 30 definiert ist.
Alternativ können Schulterbolzen 38 in den Befestigungsöffnungen 34 der Endplatten 30 und den Durchgangslöchern 28 angeordnet sein, die durch die Schichtstoffplatten 20 definiert sind, um die Endplatten 30 an den gegenüberliegenden axialen Enden 32 des Kerns 12 zu befestigen. Jeder Schulterbolzen 38 kann in einer Befestigungsöffnung 34, die durch die erste Endplatte 30 definiert ist, in einem Durchgangsloch 28, das durch jede der Schichtstoffplatten 20 definiert ist, und in einer Befestigungsöffnung angeordnet sein, die durch die zweite Endplatte 30 definiert ist. Insbesondere kann jeder Schulterbolzen 38 über eine Spielpassung in eine Befestigungsöffnung 34 eingreifen, die durch die erste Endplatte 30 definiert ist, über eine Spielpassung in ein Durchgangsloch 28 eingreifen, das durch jede der Schichtstoffplatten 20 definiert ist, und über ein Gewinde des Schulterbolzens 38 in eine Befestigungsöffnung 34 eingreifen, die durch die zweite Endplatte 30 definiert ist, wobei es sich bei der Befestigungsöffnung 34, die durch die zweite Endplatte 30 definiert ist, um eine sich verjüngende Öffnung handelt. Es versteht sich, dass, wenngleich 2 einen Dübel 36 und einen Schulterbolzen 38 darstellt, nur Dübel, nur Schulterbolzen oder eine beliebige Kombination aus Dübeln und Schulterbolzen genutzt werden können/kann, um die Endplatten 30 an dem Kern 12 zu befestigen.
Die Endplatten 30 definieren jeweils eine zentrale Öffnung 40. Eine Welle 42 ist in dem Hohlraum 14 angeordnet und greift in jede der Endplatten 30 in der zentralen Öffnung 40 ein, um eine synchronisierte Drehung des Kerns 12 und der Welle 42 und eine Drehmomentübertragung zwischen diesen über die Endplatten 30 zu unterstützen. Um eine synchronisierte Drehung des Kerns 12 und der Welle 42 und eine Drehmomentübertragung zwischen diesen über die Endplatten 30 zu unterstützen, kann die Welle 42 über eine Interferenzpassung 44 in zumindest eine der zentralen Öffnungen eingreifen. Die Welle 42 kann sich derart durch jede zentrale Öffnung 40 von dem Hohlraum 14 nach außen erstrecken, dass Enden 46 der Welle 42 an einer Außenseite der Endplatten 30 angeordnet sind. Die Enden 46 der Welle 42 können an einem Lager (nicht gezeigt) in einem Stator (nicht gezeigt) der elektrischen Maschine befestigt sein, um eine Drehung des Rotors 10 zu unterstützen.
Die Welle 42 kann eine Schulter 48 beinhalten, die an einem Ende 46 angeordnet ist, das konfiguriert ist, um in eine der Endplatten 30 einzugreifen. Eine Haltemutter 50 kann an einem gegenüberliegenden Ende 46 der Welle 42 bezogen auf die Schulter 48 in einen Gewindeabschnitt der Welle 42 eingreifen und in die andere der Endplatten 30 eingreifen. Die Kombination aus der Schulter 48 und der Rückhaltemutter 50 ist konfiguriert, um in die Endplatten 30 einzugreifen, um eine axialen Bewegung der Welle 42 bezogen auf die Endplatten 30 und den Kern 12 zu verhindern. Ein Rückhaltering, der in eine Nut eingreift, die durch eine Außenseite der Welle 42 definiert ist, kann gegensätzlich zu der Rückhaltemutter 50 genutzt werden, um in die andere der Endplatten 30 einzugreifen und eine axiale Bewegung der Welle 42 in Kombination mit der Schulter 48 zu verhindern.
Der Innenhohlraum 14, der durch den Kern 12 definiert ist, stellt einen Raum oder Spalt zwischen der Welle 42 und dem Kern 12 (oder insbesondere den Schichtstoffplatten 20) bereit. Die Welle 42 kann einen Fluidkreislauf 52 definieren, der konfiguriert ist, um dem Innenhohlraum 14 und direkt auf den Kern 12 (und insbesondere die Schichtstoffplatten 20) ein Schmier- und/oder Kühlfluid von einer Fluidquelle (nicht gezeigt) zuzuführen, um den Kern 12 zu kühlen. Insbesondere kann das Schmier- und/oder Kühlfluid über den Innendurchmesser 18 des Kerns 12 in dem Hohlraum 14 strömen, um den Kern 12 zu kühlen. Das Schmier- und/oder Kühlfluid wird dann über Fluidkanäle 54, die durch die Endplatten 30 definiert sind, aus dem Hohlraum 14 übertragen. Bei der Fluidquelle kann es sich um eine Ölwanne handeln (nicht gezeigt). Eine Pumpe (nicht gezeigt) kann konfiguriert sein, um das Schmier- und/oder Kühlfluid aus der Ölwanne und in den Fluidkreislauf 52 zu übertragen.
Der Rotoraufbau der aktuellen Anwendung (d. h., bei dem ein Raum oder Spalt zwischen der Welle 42 und dem Kern 12 bereitgestellt ist) ist aufgrund der Gewichtsverringerung des Kerns vorteilhaft, bei der es sich um das Ergebnis des Definierens eines Raums oder Spalts zwischen der Welle und dem Kern im Gegensatz dazu handelt, dass der Kern zusätzliches Material beinhaltet, das den Raum oder Spalt ausfüllt. Der Rotoraufbau der aktuellen Anwendung ist außerdem aufgrund des erhöhten Oberflächenbereichs entlang des Innendurchmessers 18 des Kerns 12 vorteilhaft, der direkt durch ein Schmier- und/oder Kühlfluid gekühlt werden kann, das aus dem Fluidkreislauf 52, der durch die Welle 42 definiert ist, und direkt auf den Kern 12 strömt.
Unter Bezugnahme auf 4-6C können die Endplatten 30 ein geometrisches Merkmal beinhalten, bei dem die Endplatten 30 derart nahe den zentralen Öffnungen 40 in den Hohlraum 14 hineinragen, dass eine axiale Dicke 56 der Endplatten 30 (d. h. die Dicke der Endplatten 30 in der axialen Richtung entlang der Drehachse 22) nahe den zentralen Öffnungen 40 größer ist als eine axiale Dicke 58 der Endplatten 30 nahe den Außendurchmessern 60 der Endplatten 30. Durch das Erhöhen der axialen Dicke der Endplatten 30 nahe den zentralen Öffnungen 40 wird der Interenzbereich zwischen der Welle 42 und den Endplatten 30 in den zentralen Öffnungen 40 erhöht. Durch das Erhöhen des Interferenzbereichs zwischen der Welle 42 und den Endplatten 30 wird wiederum die Drehmomentübertragungskapazität zwischen der Welle 42 und den Endplatten 30 erhöht und wird die Steifigkeit der Endplatten 30 erhöht, wodurch der Verformungsbetrag der Endplatten 30 in den Regionen der Endplatten 30 nahe den zentralen Öffnungen 40 verhindert oder verringert wird.
6A-6C veranschaulichen alternative Ausführungsformen des geometrischen Merkmals, bei denen die Endplatten 30 derart nahe den zentralen Öffnungen 40 in den Hohlraum 14 hineinragen, dass die axiale Dicke der Endplatten nahe den zentralen Öffnungen 40 erhöht ist. 6A veranschaulicht eine erste Ausführungsform, bei der das geometrische Merkmal eine abgeschrägte Oberfläche 62 beinhaltet, welche die axiale Dicke der Endplatten 30 von der axialen Dicke 58 nahe den Außendurchmessern 60 zu der axialen Dicke 56 nahe den zentralen Öffnungen 40 allmählich erhöht. 6B veranschaulicht eine zweite Ausführungsform, bei der das geometrische Merkmal eine abgestufte Oberfläche 64 beinhaltet, welche die axiale Dicke der Endplatten 30 von der axialen Dicke 58 nahe den Außendurchmessern 60 zu der axialen Dicke 56 nahe den zentralen Öffnungen 40 erhöht. 6C veranschaulicht eine dritte Ausführungsform, bei der das geometrische Merkmal sowohl eine abgeschrägte Oberfläche 62 als auch eine abgestufte Oberfläche 64 beinhaltet, welche die axiale Dicke der Endplatten 30 jeweils von der axialen Dicke 58 nahe den Außendurchmessern 60 zu der axialen Dicke 56 nahe den zentralen Öffnungen 40 erhöhen.
Unter Bezugnahme auf 2, 4-5 und 7A-7C können die Endplatten 30 Rückhaltemerkmale 66 beinhalten oder definieren, die konfiguriert sind, um die Position des Kerns 12 bezogen auf die Endplatten 30 beizubehalten. Bei den Rückhaltemerkmalen 66 handelt es sich um Vorsprünge, die an den Endplatten 30 radial außerhalb der zentralen Öffnungen 40 angeordnet sind. Die Rückhaltemerkmale 66 können einstückig mit den Endplatten 30 sein. Die Rückhaltemerkmale 66 erstrecken sich axial (d. h. in der axialen Richtung entlang einer Drehachse 22) von einer Innenfläche der Endplatten und in den Hohlraum 14. Insbesondere können die Rückhaltemerkmale 66 in den Innendurchmesser 18 des Kerns 12 eingreifen, um die Position des Kerns 12 bezogen auf die Endplatten 30 beizubehalten.
7A, 7B und 7C veranschaulichen alternative Ausführungsformen der Rückhaltemerkmale, d. h. die Rückhaltemerkmale 66, 66' und 66". Jedes Rückhaltemerkmal 66, 66', and 66" beinhaltet eine Oberseite oder Außenfläche 68, die in den Innendurchmesser 18 des Kerns 12 eingreift, um eine Position des Kerns 12 bezogen auf die Endplatten 30 beizubehalten. Das Rückhaltemerkmal 66, das in 7A dargestellt ist, weist einen rechteckig geformten Querschnitt auf, das Rückhaltemerkmal 66', das in 7B dargestellt ist, weist einen dreieckig geformten Querschnitt auf und das Rückhaltemerkmal 66", das in 7C dargestellt ist, weist einen trapezförmig geformten Querschnitt auf.
Unter Bezugnahme auf 8 ist eine Vorderansicht einer alternativen Ausführungsform der Endplatten 30' veranschaulicht. Die Elemente der alternativen Ausführungsform der Endplatten 30', die in 8 dargestellt sind und bei denen es sich um übliche Elemente der Endplatten 30 handelt, die in 1, 2, 4 und 5 dargestellt sind, weisen dieselbe Struktur und Funktionalität auf, wie in Bezug auf die Endplatten 30 beschrieben, es sei denn, hierin ist etwas anderes dargelegt. Die zentrale Öffnung 40' der alternativen Ausführungsform der Endplatten 30' weist anders als die in 4 dargestellte Kreisform eine polygonale Form auf. Die zentrale Öffnung 40', die in 8 dargestellt ist, kann als eine verkeilte Öffnung 40' bezeichnet werden. Die Welle 42 kann verkeilte Abschnitte 70 beinhalten (siehe 2), die in die verkeilten Öffnungen 40' eingreifen, um eine synchronisierte Drehung des Kerns 12 und der Welle 42 und eine Drehmomentübertragung zwischen diesen über die Endplatten 30' zu unterstützen. Der Eingriff zwischen den verkeilten Abschnitten 70 und den verkeilten Öffnungen 40' kann als ein verkeilter Eingriff bezeichnet werden. Bei einem verkeilten Eingriff handelt es sich um einen Eingriff zwischen einer Welle, einem Stift, einem Bolzen, einem Keil oder einer anderen Komponente in ein Loch, einen Schlitz, eine Öffnung, einen Raum usw., durch den zwei oder mehr Teile eines Mechanismus oder einer Struktur aneinander verriegelt oder gehalten werden.
Die verkeilten Abschnitte 70 können Querschnittsbereiche aufweisen, die polygonale Formen aufweisen, die den polygonalen Formen der verkeilten Öffnungen 40' entsprechen und mit diesen zusammenpassen, um eine synchronisierte Drehung des Kerns 12 und der Welle 42 und eine Drehmomentübertragung zwischen diesen über die Endplatten 30' zu unterstützen. Wenn die verkeilten Öffnungen 40' zum Beispiel quadratische Formen aufweisen, weisen die verkeilten Abschnitte 70 ebenfalls quadratische Formen auf, die konfiguriert und bemessen sind, um in die verkeilten Öffnungen 40' zu passen. Wenngleich die verkeilten Abschnitte 70 bemessen sein sollten, um in die verkeilten Öffnungen 40' zu passen, sollten die verkeilten Abschnitte 70 außerdem bemessen sein, um in die Endplatten 30' einzugreifen, wenn sie in den verkeilten Öffnungen 40' gedreht werden, um eine synchronisierte Drehung zwischen der Welle 42 und den Endplatten 30' zu unterstützen. Die verkeilten Abschnitte 70 sollten nicht so bemessen sein, dass sie sich frei in den verkeilten Öffnungen 40' bewegen, sobald sie darin eingesetzt sind. Die verkeilten Abschnitte 70 können über Interferenzpassungen (d. h. Presspassungen) oder Spielpassungen (d. h. Schlupfpassungen) in die verkeilten Öffnungen 40' eingreifen. Wenngleich 8 die verkeilten Öffnungen 40' so veranschaulicht, dass diese eine quadratische Form aufweisen, versteht es sich, dass die verkeilten Öffnungen 40' und die verkeilten Abschnitte eine beliebige einander entsprechende polygonale Form aufweisen können, wie etwa unter anderem Dreiecke, Quadrate, Rechtecke, Fünfecke, Sechsecke, Siebenecke, Achtecke, Neunecke, Zehnecke usw.
Bei den in der Beschreibung verwendeten Ausdrücken handelt es sich um beschreibende und nicht um einschränkende Ausdrücke, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie vorangehend beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen zu bilden, die möglicherweise nicht ausdrücklich beschrieben oder veranschaulicht sind. Wenngleich verschiedene Ausführungsformen gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik hinsichtlich einer oder mehrerer gewünschter Eigenschaften als vorteilhaft oder bevorzugt beschrieben sein können, erkennt ein Durchschnittsfachmann, dass ein oder mehrere Merkmale oder eine oder mehrere Eigenschaften in Frage gestellt werden können, um die gewünschten Gesamtattribute des Systems zu erzielen, die von der konkreten Anwendung und Umsetzung abhängig sind. Demnach liegen Ausführungsformen, die in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik beschrieben sind, nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Rotor einer elektrischen Maschine bereitgestellt, der Folgendes aufweist: einen zylindrischen Kern, der einen Innenhohlraum definiert; Endplatten, die zentrale Öffnungen definieren und an gegenüberliegenden axialen Enden des Kerns befestigt sind; und eine Welle, die in dem Hohlraum angeordnet ist, sich von dem Hohlraum durch jede Öffnung nach außen erstreckt und über Interferenzpassungen derart in die Öffnungen eingreift, dass die Endplatten eine synchronisierte Drehung des Kerns und der Welle und eine Drehmomentübertragung zwischen diesen unterstützen.
Gemäß einer Ausführungsform sind die zentralen Öffnungen verkeilte Öffnungen, beinhaltet die Welle verkeilte Abschnitte und wobei die verkeilten Abschnitte derart in die verkeilten Öffnungen eingreifen, dass die Endplatten eine synchronisierte Drehung des Kerns und der Welle und eine Drehmomentübertragung zwischen diesen unterstützen.
Gemäß einer Ausführungsform weisen die verkeilten Abschnitte und die verkeilten Öffnungen zusammenpassende polygonale Formen auf.
Gemäß einer Ausführungsform definieren die Endplatten Vorsprünge, die von den zentralen Öffnungen radial nach außen angeordnet sind, sich axial in den Hohlraum erstrecken und in einen Innendurchmesser des zylindrischen Kerns eingreifen, um die Position des zylindrischen Kerns bezogen auf die Endplatten beizubehalten.
Gemäß einer Ausführungsform ragen die Endplatten derart nahe den zentralen Öffnungen in den Hohlraum hinein, dass eine axiale Dicke des Endplatten nahe den zentralen Öffnungen größer ist als eine axiale Dicke der Endplatten nahe Außendurchmessern der Endplatten.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Endplatten durch Spannstifte an dem Kern befestigt.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Endplatten durch Schulterbolzen an dem Kern befestigt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Rotor einer elektrischen Maschine bereitgestellt, der Folgendes aufweist: einen Kern, der einen Innen- und Außendurchmesser aufweist, wobei der Innendurchmesser einen Innenhohlraum definiert; Endplatten, die verkeilte Öffnungen definieren und an gegenüberliegenden axialen Enden des Kerns zwischen dem Innen- und Außendurchmesser befestigt sind; und eine Welle, die in dem Hohlraum angeordnet ist, sich durch jede Öffnung nach außen erstreckt und verkeilte Abschnitte aufweist, die derart in die verkeilten Öffnungen eingreifen, dass die Endplatten eine Drehmomentübertragung zwischen dem Kern und der Welle unterstützen.
Gemäß einer Ausführungsform greifen die verkeilten Abschnitte über Interferenzpassungen in die verkeilten Öffnungen ein.
Gemäß einer Ausführungsform weisen die verkeilten Abschnitte und die verkeilten Öffnungen zusammenpassende polygonale Formen auf.
Gemäß einer Ausführungsform definieren die Endplatten Vorsprünge, die von den zentralen Öffnungen radial nach außen angeordnet sind, sich axial in den Hohlraum erstrecken und in den Innendurchmesser des Kerns eingreifen, um die Position des Kerns bezogen auf die Endplatten beizubehalten.
Gemäß einer Ausführungsform ragen die Endplatten derart nahe den zentralen Öffnungen in den Hohlraum hinein, dass eine axiale Dicke des Endplatten nahe den zentralen Öffnungen größer ist als eine axiale Dicke der Endplatten nahe Außendurchmessern der Endplatten.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Endplatten durch Spannstifte an dem Kern befestigt.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Endplatten durch Schulterbolzen an dem Kern befestigt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Rotor einer elektrischen Maschine bereitgestellt, der Folgendes aufweist: einen Kern, der einen Innenhohlraum definiert; eine erste und zweite Endplatte, die jeweils eine zentrale Öffnung definieren und entsprechend an gegenüberliegenden axialen Enden des Kerns befestigt sind; und eine Welle, die in dem Hohlraum angeordnet ist und in die erste und zweite Endplatte in den zentralen Öffnungen eingreift, um eine synchronisierte Drehung des Kerns und der Welle und eine Drehmomentübertragung zwischen diesen zu unterstützen.
Gemäß einer Ausführungsform sind die zentralen Öffnungen verkeilte Öffnungen, beinhaltet die Welle verkeilte Abschnitte und wobei die verkeilten Abschnitte derart in die verkeilten Öffnungen eingreifen, dass die erste und zweite Endplatte eine synchronisierte Drehung des Kerns und der Welle und eine Drehmomentübertragung zwischen diesen unterstützen.
Gemäß einer Ausführungsform weisen die verkeilten Abschnitte und die verkeilten Öffnungen zusammenpassende polygonale Formen auf.
Gemäß einer Ausführungsform greift die Welle derart über Interferenzpassungen in die erste und zweite Endplatte in den zentralen Öffnungen ein, dass die erste und zweite Endplatte eine synchronisierte Drehung des Kerns und der Welle und eine Drehmomentübertragung zwischen diesen unterstützen.
Gemäß einer Ausführungsform definieren die Endplatten Vorsprünge, die von den zentralen Öffnungen radial nach außen angeordnet sind, sich axial in den Hohlraum erstrecken und in einen Innendurchmesser des zylindrischen Kerns eingreifen, um die Position des Kerns bezogen auf die Endplatten beizubehalten.
Gemäß einer Ausführungsform ragen die Endplatten derart nahe den zentralen Öffnungen in den Hohlraum hinein, dass eine axiale Dicke des Endplatten nahe den zentralen Öffnungen größer ist als eine axiale Dicke der Endplatten nahe Außendurchmessern der Endplatten.

Claims

Rotor einer elektrischen Maschine, umfassend: einen zylindrischen Kern, der einen Innenhohlraum definiert; Endplatten, die zentrale Öffnungen definieren und an gegenüberliegenden axialen Enden des Kerns befestigt sind; und eine Welle, die in dem Hohlraum angeordnet ist, sich von dem Hohlraum durch jede Öffnung nach außen erstreckt und über Interferenzpassungen derart in die Öffnungen eingreift, dass die Endplatten eine synchronisierte Drehung des Kerns und der Welle und eine Drehmomentübertragung zwischen diesen unterstützen.
Rotor nach Anspruch 1, wobei die zentralen Öffnungen verkeilte Öffnungen sind, die Welle verkeilte Abschnitte beinhaltet und wobei die verkeilten Abschnitte derart in die verkeilten Öffnungen eingreifen, dass die Endplatten eine synchronisierte Drehung des Kerns und der Welle und eine Drehmomentübertragung zwischen diesen unterstützen.
Rotor nach Anspruch 2, wobei die verkeilten Abschnitte und die verkeilten Öffnungen zusammenpassende polygonale Formen aufweisen.
Rotor nach Anspruch 1, wobei die Endplatten Vorsprünge definieren, die von den zentralen Öffnungen radial nach außen angeordnet sind, sich axial in den Hohlraum erstrecken und in einen Innendurchmesser des zylindrischen Kerns eingreifen, um die Position des zylindrischen Kerns bezogen auf die Endplatten beizubehalten.
Rotor nach Anspruch 1, wobei die Endplatten derart nahe den zentralen Öffnungen in den Hohlraum hineinragen, dass eine axiale Dicke des Endplatten nahe den zentralen Öffnungen größer ist als eine axiale Dicke der Endplatten nahe Außendurchmessern der Endplatten.
Rotor nach Anspruch 1, wobei die Endplatten durch Spannstifte an dem Kern befestigt sind.
Rotor nach Anspruch 1, wobei die Endplatten durch Schulterbolzen an dem Kern befestigt sind.
Rotor einer elektrischen Maschine, umfassend: einen Kern, der einen Innen- und Außendurchmesser aufweist, wobei der Innendurchmesser einen Innenhohlraum definiert; Endplatten, die verkeilte Öffnungen definieren und an gegenüberliegenden axialen Enden des Kerns zwischen dem Innen- und dem Außendurchmesser befestigt sind; und eine Welle, die in dem Hohlraum angeordnet ist, sich durch jede Öffnung nach außen erstreckt und verkeilte Abschnitte aufweist, die derart in die verkeilten Öffnungen eingreifen, dass die Endplatten eine Drehmomentübertragung zwischen dem Kern und der Welle unterstützen.
Rotor nach Anspruch 8, wobei die verkeilten Abschnitte über Interferenzpassungen in die verkeilten Öffnungen eingreifen.
Rotor nach Anspruch 8, wobei die Endplatten Vorsprünge definieren, die von den zentralen Öffnungen radial nach außen angeordnet sind, sich axial in den Hohlraum erstrecken und in den Innendurchmesser des Kerns eingreifen, um die Position des Kerns bezogen auf die Endplatten beizubehalten.
Rotor nach Anspruch 8, wobei die Endplatten derart nahe den zentralen Öffnungen in den Hohlraum hineinragen, dass eine axiale Dicke des Endplatten nahe den zentralen Öffnungen größer ist als eine axiale Dicke der Endplatten nahe Außendurchmessern der Endplatten.
Rotor einer elektrischen Maschine, umfassend: einen Kern, der einen Innenhohlraum definiert; eine erste und zweite Endplatte, die jeweils eine zentrale Öffnung definieren und entsprechend an gegenüberliegenden axialen Enden des Kerns befestigt sind; und eine Welle, die in dem Hohlraum angeordnet ist und in die erste und zweite Endplatte in den zentralen Öffnungen eingreift, um eine synchronisierte Drehung des Kerns und der Welle und eine Drehmomentübertragung zwischen diesen zu unterstützen.
Rotor nach Anspruch 12, wobei die zentralen Öffnungen verkeilte Öffnungen sind, die Welle verkeilte Abschnitte beinhaltet und wobei die verkeilten Abschnitte derart in die verkeilten Öffnungen eingreifen, dass die erste und zweite Endplatte eine synchronisierte Drehung des Kerns und der Welle und eine Drehmomentübertragung zwischen diesen unterstützen.
Rotor nach Anspruch 12, wobei die Welle derart über Interferenzpassungen in die erste und zweite Endplatte in den zentralen Öffnungen eingreift, dass die erste und zweite Endplatte eine synchronisierte Drehung des Kerns und der Welle und eine Drehmomentübertragung zwischen diesen unterstützen.
Rotor nach Anspruch 12, wobei die Endplatten Vorsprünge definieren, die von den zentralen Öffnungen radial nach außen angeordnet sind, sich axial in den Hohlraum erstrecken und in einen Innendurchmesser des zylindrischen Kerns eingreifen, um die Position des Kerns bezogen auf die Endplatten beizubehalten.