DE102020123862A1

DE102020123862A1 - Rotor für einen Elektromotor, entsprechender Elektromotor und Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE102020123862A1
Application number: DE102020123862.2A
Authority: DE
Inventors: Chuan DENG; Yigang YUAN; Leila DU
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2019-09-17
Filing date: 2020-09-14
Publication date: 2021-03-18
Also published as: CN112532004A

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt einen Rotor für einen Elektromotor bereit, der Folgendes einschließt: einen Rotoreisenkern; mehrere Leiterstäbe, die sich den Rotoreisenkern durchlaufend erstrecken, wobei die beiden Enden der Leiterstäbe Verbindungsabschnitte aufweisen, und zwischen aneinandergrenzenden Verbindungsabschnitten keilförmige Zwischenräume ausgebildet sind; mehrere Leiterstücke in Zusammenwirkung mit der Form der keilförmigen Zwischenräume; eine Ringbaugruppe, die strukturell dazu verwendet wird, die Verbindungsabschnitte mit den Leiterstücken zusammenzupressen. Die vorliegende Erfindung offenbart weiterhin einen entsprechenden Elektromotor und ein Herstellungsverfahren. Im Vergleich zum allgemeinen Stand der Technik werden durch das technische Konzept der vorliegenden Erfindung die Bearbeitungskosten erheblich gesenkt, wobei die gebildete Konstruktion stabil und zuverlässig ist und die Widerstandsanforderungen an der Stelle des Rotorendrings umfassend erfüllt werden können.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das technische Gebiet der Elektromotoren, und insbesondere betrifft sie einen Rotor für einen Elektromotor, einen entsprechenden Elektromotor und ein Herstellungsverfahren.
Stand der Technik
Der in diesem Abschnitt erläuterte Inhalt stellt lediglich Hintergrundinformationen zur vorliegenden Erfindung bereit. Daher dienen diese Erläuterungen nicht dazu, eine Anerkennung des Stands der Technik darzustellen.
Bei induktiven Elektromotoren des Stands der Technik wird üblicherweise mittels rotierender Magnetfelder, die durch den Stator des Elektromotors erzeugt werden, in der Rotorwicklung (in der Regel mehrere Leiterstäbe oder Leiterstreifen) Induktionsstrom induziert, und dann wird durch die wechselseitige Wirkung des Induktionsstroms ein magnetisches Drehmoment erzeugt, und somit eine Energieumformung vorgenommen. Der Induktionsstrom mehrerer Leiterstäbe strömt an der Stelle des Rotorendrings an den axialen Endabschnitten derselben zusammen. Dabei ist der Widerstand am Rotorendring gegenüber dem erzeugten höheren Induktionsstrom außerordentlich wichtig, wobei der Widerstand des Endrings weiterhin von der Konstruktionsweise des Rotorendrings bestimmt wird.
Bei herkömmlichen Induktionsmotoren werden gewöhnlich mehrere Leiterstücke mit den entsprechenden mehreren Leiterstäben mittels Warmumformungsverfahren, beispielsweise mittels Laserschweißen, miteinander verbunden, was zu äußerst hohen Bearbeitungskosten führt, außerdem ist der Schwierigkeitsgrad bei der Steuerung der Einbrandtiefe während des Schweißens zur Erfüllung der Widerstandsanforderungen ebenfalls sehr hoch.
Hinsichtlich dieses Problems wird beispielsweise im Patentdokument US8484828B2 ein Rotorkern für einen Induktionsmotor offenbart, der einen zylindrisch geformten Stahlschichtstapel, mehrere Leiterstreifen und einen Kurzschlussendring umfasst. Der zylindrisch geformte Stahlschichtstapel weist mehrere Längsrillen auf, wobei die Längsrillen um den Umfang des Stahlschichtstapels herum verteilt sind. Jeder der mehreren Leiterstreifen liegt jeweils in einer der mehreren Längsrillen und jeder der mehreren Leiterstreifen umfasst ein erstes Ende, wobei das erste Ende aus einem ersten Ende des Stahlschichtstapels hervorragt. Der Kurzschlussendring umfasst mehrere Rillen, die zu den ersten Enden der Leiterstreifen ausgerichtet sind und diesen entsprechen. Der sich im thermisch geschrumpften Zustand befindliche Kurzschlussendring wird mittels eines sich in einem thermisch ausgedehnten Zustand am Rotorkern montierten Verschlussrings an der Rotoreisenkern-Baugruppe befestigt.
Bei einem solchen Konzept, bei dem mehrere Leiterstücke in einem Stück gegossen werden, stellen die gegossenen Ringbaugruppen notwendigerweise eine vergleichsweise große Einheit dar, dies führt zu entsprechend hohen Kosten für den Guss, zudem kann auch der Schwierigkeitsgrad bei der Steuerung des Kontaktwiderstands an der Kontaktfläche zwischen den vergleichsweise großen Ringbaugruppen und den mehreren Leiterstäben vergleichsweise hoch sein.
Gegenstand der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung fasst alle Aspekte der Ausführungsformen zusammen, und dient nicht dazu, die Patentansprüche einzuschränken. Gemäß der beschriebenen Technologien sind weitere Ausführungsformen vorstellbar, was bedeutet, dass diese für einschlägige Experten durch Studium der nachstehenden Figuren und konkreten Ausführungsformen auf der Hand liegen, und solche Ausführungsformen sind als im Umfang der vorliegenden Anmeldung eingeschlossen zu betrachten.
Die Erfinder der Anmeldung sind der Ansicht, dass ein Rotor für einen Elektromotor, ein entsprechender Elektromotor und ein Herstellungsverfahren erforderlich sind, bei denen im Vergleich zum allgemeinen Stand der Technik die Bearbeitungskosten erheblich gesenkt werden können, wobei die erzeugte Konstruktion stabil und zuverlässig ist und die Widerstandsanforderungen an der Stelle des Rotorendrings umfassend erfüllt werden können.
Nach der vorliegenden Erfindung wird ein Rotor für einen Elektromotor bereitgestellt, der Folgendes einschließt: einen Rotoreisenkern; mehrere Leiterstäbe, die sich den Rotoreisenkern durchlaufend erstrecken, wobei die beiden Enden der Leiterstäbe Verbindungsabschnitte aufweisen, und zwischen aneinandergrenzenden Verbindungsabschnitten keilförmige Zwischenräume ausgebildet sind; mehrere Leiterstücke in Zusammenwirkung mit der Form der keilförmigen Zwischenräume; eine Ringbaugruppe, die strukturell dazu verwendet wird, die Verbindungsabschnitte mit den Leiterstücken zusammenzupressen.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht die Struktur der schmalen Enden der keilförmigen Zwischenräume darin, dass sie alternierend radial einwärts und radial auswärts gerichtet sind.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Struktur der Verbindungsabschnitte dadurch gebildet, dass die radialen Innenränder der Endstücke der Leiterstäbe in einem vorgegebenen Winkel paarweise zueinander gebogen sind.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Querschnitt der Leiterstäbe kegelförmig.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der vorgegebene Winkel ein beliebiger Winkel zwischen 2 Grad und 10 Grad.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Ringbaugruppe einen Innenring, der an den radialen Innenseiten der Leiterstäbe und Leiterstücke anliegt, und einen Außenring, der an den radialen Außenseiten der Leiterstäbe und Leiterstücke anliegt.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen der radiale Innenrand und der radiale Außenrand der Verbindungsabschnitte jeweils Stufenabschnitte auf, die an dem axialen Innenrand von Innenring und Außenring anliegen.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schließen die axialen Außenränder von Innenring und Außenring sich radial erstreckende und die Endabschnitte der mehreren Leiterstäbe und mehreren Leiterstücke teilweise abdeckende Flansche ein.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Verbindungsabschnitte und Leiterstücke durch die Struktur der Ringbaugruppe mittels Presspassung aneinander gepresst.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die mehreren Leiterstücke zum Rotoreisenkern nicht-spielfreie Zwischenräume auf.
Nach der vorliegenden Erfindung wird ein Elektromotor bereitgestellt, der Folgendes einschließt: einen Stator für einen Elektromotor; einen Rotor für einen Elektromotor, der im Inneren des Stators für den Elektromotor angeordnet ist, wobei der Rotor für einen Elektromotor Folgendes einschließt: einen Rotoreisenkern; mehrere Leiterstäbe, die sich den Rotoreisenkern durchlaufend erstrecken, wobei die beiden Enden der Leiterstäbe Verbindungsabschnitte aufweisen, und zwischen aneinandergrenzenden Verbindungsabschnitten keilförmige Zwischenräume ausgebildet sind; mehrere Leiterstücke in Zusammenwirkung mit der Form der keilförmigen Zwischenräume; eine Ringbaugruppe, die strukturell dazu verwendet wird, die Verbindungsabschnitte mit den Leiterstücken zusammenzupressen.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht die Struktur der schmalen Enden der keilförmigen Zwischenräume darin, dass sie alternierend radial einwärts und radial auswärts gerichtet sind.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Struktur der Verbindungsabschnitte dadurch gebildet, dass die radialen Innenränder der Endstücke der Leiterstäbe in einem vorgegebenen Winkel paarweise zueinander gebogen sind.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Querschnitt der Leiterstäbe kegelförmig.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der vorgegebene Winkel ein beliebiger Winkel zwischen 2 Grad und 10 Grad.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Ringbaugruppe einen Innenring, der an den radialen Innenseiten der Leiterstäbe und Leiterstücke anliegt, und einen Außenring, der an den radialen Außenseiten der Leiterstäbe und Leiterstücke anliegt.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen der radiale Innenrand und der radiale Außenrand der Verbindungsabschnitte jeweils Stufenabschnitte auf, die an dem axialen Innenrand von Innenring und Außenring anliegen.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schließen die axialen Außenränder von Innenring und Außenring sich radial erstreckende und die Endabschnitte der mehreren Leiterstäbe und mehreren Leiterstücke teilweise abdeckende Flansche ein.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Verbindungsabschnitte und Leiterstücke durch die Struktur der Ringbaugruppe mittels Presspassung aneinander gepresst.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die mehreren Leiterstücke zum Rotoreisenkern nicht-spielfreie Zwischenräume auf.
Nach der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt, das zur Herstellung eines Rotors für einen Elektromotor verwendet wird, das die folgenden Schritte umfasst: Veranlassen, dass mehrere Leiterstäbe sich einen Rotoreisenkern durchlaufend erstrecken; jeweiliges Einführen mehrerer keilförmiger Leiterstücke in die Zwischenräume zwischen Endabschnitten aneinander angrenzender Leiterstäbe; Aneinanderpressen von Leiterstäben und Leiterstücken mittels einer Ringbaugruppe.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Zwischenräume keilförmige Zwischenräume, und besteht die Struktur der schmalen Enden der keilförmigen Zwischenräume darin, dass sie alternierend radial einwärts und radial auswärts gerichtet sind.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren weiterhin: ein Bearbeiten zum Bilden keilförmiger Zwischenräume zwischen den Verbindungsabschnitten an den Enden aneinander angrenzender Leiterstäbe.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Bearbeiten zum Bilden keilförmiger Zwischenräume zwischen den Verbindungsabschnitten an den Enden aneinander angrenzender Leiterstäbe Folgendes: paarweises Zueinanderbiegen der radialen Innenränder der Verbindungsabschnitte der Leiterstab-Enden in einem vorgegebenen Winkel, um die keilförmigen Zwischenräume zu bilden.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der vorgegebene Winkel ein beliebiger Winkel zwischen 2 Grad und 10 Grad.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Ringbaugruppe Innenring und Außenring; und umfasst das Aneinanderpressen der Leiterstäbe und Leiterstücke mittels der Ringbaugruppe weiterhin Folgendes: Anlegen des Innenrings an die radialen Innenseiten von Leiterstäben und Leiterstücken; Erwärmen des Außenrings und Umhüllen der radialen Außenseiten von Leiterstäben und Leiterstücken durch den Außenring; Abkühlen des Außenrings, um eine Presspassung zu erzeugen.
Figurenliste
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird auf Ausführungsformen Bezug genommen, die in den nachstehenden Figuren dargestellt sind. Die in den beigefügten Figuren dargestellten Bauteile sind nicht notwendigerweise im Maßstab dargestellt, zudem kann auf entsprechende Elemente verzichtet worden sein, oder der Maßstab kann in einigen Situationen vergrößert sein, um neuartige Elemente der vorliegenden Beschreibung zu betonen und deutlich hervorzuheben. Wie außerdem innerhalb des Fachgebiets bekannt ist, können die Einzelteile des Systems unterschiedlich angeordnet werden. Darüber hinaus gilt für die unterschiedlichen Ansichten in den beigefügten Figuren durchgängig, dass identische Bezugszeichen in den Figuren entsprechende Bauteile bezeichnen.

1 zeigt eine Explosionsansicht eines Rotors für einen Elektromotor einer Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt eine vergrößerte Teilansicht eines Rotors für einen Elektromotor einer Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung;
3 zeigt eine Ansicht eines teilweisen Bearbeitungsprozesses eines Rotors für einen Elektromotor einer Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung;
4 zeigt eine Ansicht eines teilweisen Bearbeitungsprozesses eines Rotors für einen Elektromotor einer Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung;
5 zeigt eine Ansicht eines teilweisen Bearbeitungsprozesses eines Rotors für einen Elektromotor einer Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung;
6 zeigt eine Ansicht eines teilweisen Bearbeitungsprozesses eines Rotors für einen Elektromotor einer Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung;
7 zeigt eine Ansicht eines Leiterstabs eines Rotors für einen Elektromotor einer Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung;
8 zeigt eine dreidimensionale Darstellung eines Montagezustands eines Rotors für einen Elektromotor einer Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung;
9 zeigt eine Seitenansicht eines Montagezustands eines Rotors für einen Elektromotor einer Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung;
10 zeigt eine Endansicht eines Montagezustands eines Rotors für einen Elektromotor einer Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung;
11 zeigt ein Blockdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines Rotors für einen Elektromotor einer Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung.

Ausführungsformen
Nachstehend sind Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Allerdings versteht sich, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele darstellen und weitere Ausführungsformen ersatzweise jegliche andere Form annehmen können. Die beigefügten Figuren sind nicht notwendigerweise im Maßstab dargestellt; einige Funktionen sind gegebenenfalls vergrößert oder verkleinert dargestellt, um Details bestimmter Bauteile hervorzuheben. Daher gilt, dass die im vorliegenden Dokument offenbarten konkreten Details zu Strukturen und Funktionen nicht als die Erläuterung einschränkend anzusehen sind, sondern lediglich dazu dienen, als Anleitung für technische Experten des einschlägigen Gebiets verwendet zu werden, um eine repräsentative Grundlage für alle Arten der Anwendung der vorliegenden Erfindung zu bilden. Für allgemeine Experten des technischen Gebiets versteht sich, dass bezugnehmend auf beliebige in einer Figur dargestellte und beschriebene unterschiedliche Eigenschaften diese mit einer oder mehreren anderen Eigenschaften, die in den Figuren dargestellt sind, kombiniert werden können, um eine Ausführungsform zu schaffen, die nicht im Detail dargestellt oder beschrieben ist. Eine Kombination der Eigenschaften stellt eine repräsentative Ausführungsform der typischen Anwendung dar. Allerdings sind hinsichtlich bestimmter Anwendungen oder Umsetzungsformen möglicherweise Kombinationen und Abwandlungen der Merkmale, die mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung identisch sind, wünschenswert.
Wie vorstehend hinsichtlich des Stands der Technik erwähnt ist, stellt, um das Problem zu lösen, dass bei der herkömmlichen Technologie bei Rotorendringen die Herstellungskosten und der Schwierigkeitsgrad der Bearbeitung vergleichsweise hoch sind, was sich durch die Notwendigkeit der Ausführung von Warmumformungsverfahren oder den Guss von vergleichsweise großdimensionierten Komponenten ergibt, der anmeldende Erfinder bei einer oder mehreren Ausführungsformen einen Rotor für einen Elektromotor, einen entsprechenden Elektromotor und ein Herstellungsverfahren bereit, bei denen er davon ausgeht, dass sie eines oder mehrere der Probleme des Stands der Technik lösen können.
Nachstehend erfolgt eine Zusammenfassung der Figuren und Beschreibung einer oder mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung. Dabei versteht sich durch die Beschreibung der Ausführung der Beabeitungsprozesse, dass die Ausführung der Beabeitungsabläufe keineswegs in der beschriebenen Reihenfolge vorgenommen werden muss, ein oder mehrere Schritte können weggelassen werden, zudem können ein oder mehrere Ausführungsschritte hinzugefügt werden, und dies in derselben oder einer entgegengesetzten Reihenfolge, bei einigen Ausführungsformen können ein oder mehrere Schritte sogar gleichzeitig vorgenommen werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Rotor 100 für einen Elektromotor bereitgestellt, bezugnehmend auf die 1 - 6 schließt der Rotor 100 für einen Elektromotor einen Rotoreisenkern 101, mehrere Leiterstäbe 102, mehrere Leiterstücke 103 sowie eine Ringbaugruppe 106 ein. Dabei erstrecken sich die mehreren Leiterstäbe 102 jeweils den Rotoreisenkern 101 durchlaufend, und weisen an beiden Enden Verbindungsabschnitte 102a auf, und zwischen aneinandergrenzenden Verbindungsabschnitten 102a sind keilförmige Zwischenräume 108 ausgebildet. Die mehreren Leiterstücke 103 wirken jeweils mit der Form der keilförmigen Zwischenräume 108 zusammen. Die Struktur der Ringbaugruppe 106 wird verwendet, um die Verbindungsabschnitte 102a und die Leiterstücke 103 aneinander zu pressen.
Dabei kann nach einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung der Rotoreisenkern 101 beispielsweise aus laminiertem Mehrschicht-Siliziumstahlblech bestehen, an dessen radialem Umfangsabschnitt mehrere axiale Durchgangskanäle gleichmäßig angeordnet sind, und die mehreren Leiterstäbe 102 können sich diese Kanäle durchlaufend erstrecken. Bei einigen Ausführungsformen kann die konkrete Anzahl der mehreren Leiterstäbe 102 abhängig von differierenden Bauweisen von Elektromotoren und Rotoren abgewandelt werden, sie kann beispielsweise 36, 48 oder 72 betragen, wobei diese vorstehenden Zahlen lediglich Beispiele und keine Einschränkung darstellen. Weiterhin sind nach einigen Ausführungsformen die Verbindungsabschnitte 102a im Wesentlichen Abschnitte von Leiterstäben 102, die sich aus dem Rotoreisenkern 101 heraus erstrecken.
Darüber hinaus sind bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die mehreren Leiterstücke 103 voneinander unabhängig, was die Größe der notwendigen Gussstücke deutlich verringert, so dass Produktionskosten und der Schwierigkeitsgrad der Herstellung gesenkt werden, außerdem wird die Produktqualität dadurch leichter steuerbar. Weiterhin kann nach einigen Ausführungsformen die konkrete Anzahl der mehreren Leiterstücke 103 der Anzahl der Leiterstäbe 102 entsprechen.
Darüber hinaus kann bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung der Rotor 100 für einen Elektromotor ein Rotor für einen Induktionsmotor sein, ohne jedoch die Möglichkeit der Verwendung anderer Arten von Elektromotoren auszuschließen.
Nach zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist der Querschnitt der Leiterstäbe 102 kegelförmig, siehe auch 7, wobei 7 auf der linken Seite eine Seitenansicht eines Leiterstabs 102 darstellt, die mittlere Abbildung ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in der Seitenansicht, auf der rechten Seite ist eine dreidimensionale Ansicht eines Leiterstabs 102 dargestellt. Die Schnittansicht dazwischen zeigt den kegelförmigen Querschnitt eines Leiterstabs 102. Es ist anzumerken, dass vor dem Hintergrund der Erfindung kegelförmig in einem weiteren Sinn zu verstehen ist, beispielsweise kann dies unter anderem Formen, die im Wesentlichen kegelförmig sind, wobei eine Seite einen spitzen Winkel und die andere Seite eine Bogenform aufweist, eine Seite abgerundete Ecken und die andere Seite eine Bogenform aufweist oder eine Seite abgeflacht ist, während die andere Seite eine Bogenform aufweist, etc. einschließen. Der kegelförmige Querschnitt der Leiterstäbe 102 kann zwischen aneinander angrenzenden Leiterstäben die vorgegebenen keilförmigen Zwischenräume 108, beispielsweise keilförmige Zwischenräume mit radial einwärts gerichteten schmalen Enden der Keilform oder keilförmige Zwischenräume mit radial auswärts gerichteten schmalen Enden, direkt erzeugen. Dabei bezieht sich keilförmig auf die Form der Schnittansicht der Zwischenräume 108 in einer Senkrechte zur Ebene der Rotorachse, wobei keilförmig ebenfalls in einem weiteren Sinn zu verstehen ist, das schmale Ende der Keilform kann beispielsweise einen spitzen Winkel, eine abgerundete Ecke oder eine abgeflachte Fläche aufweisen. Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann, wenn der Fall vorliegt, dass die derart gebildeten schmalen Enden der keilförmigen Zwischenräume 108 allesamt radial einwärts (also in Richtung der Rotorachse 110) gerichtet sind, die Ringbaugruppe 106 lediglich einen Außenring 105 einschließen, der an der radialen Außenseite von Leiterstäben 102 und Leiterstücken 103 (also der von der Rotorachse 110 abgewandten Seite) anliegt. Im Gegensatz hierzu kann bei einigen anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wenn der Fall vorliegt, dass die derart gebildeten schmalen Enden der keilförmigen Zwischenräume 108 allesamt radial auswärts (also von der Rotorachse 110 abgewandt) gerichtet sind, die Ringbaugruppe 106 lediglich einen Innenring 104 einschließen, der an der radialen Innenseite von Leiterstäben 102 und Leiterstücken 103 (also der der Rotorachse 110 zugewandten Seite) anliegt.
Es versteht sich zudem, dass mittels der Regulierung des kegelförmigen Querschnitts der Leiterstäbe 102 auch zwischen aneinander angrenzenden Leiterstäben direkt im Wesentlichen abstandsgleiche Zwischenräume erzeugt werden können, das heißt, die einander gegenüberliegenden Seitenflächen der beiden Seiten aneinander angrenzender Leiterstäbe 102 sind zueinander parallel. In diesem Fall können mittels einer weitergehenden Bearbeitung keilförmige Zwischenräume 108 gebildet werden, dies ist nachstehend weiterführend erläutert.
Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung besteht die Struktur der schmalen Enden 108a der keilförmigen Zwischenräume 108 darin, dass sie alternierend radial einwärts und radial auswärts gerichtet sind. Wie vorstehend beschrieben gilt vor dem Hintergrund der Erfindung, dass radial einwärts sich im Wesentlichen auf die der Rotorachse 110 zugewandte Richtung bezieht, und dass radial auswärts sich im Wesentlichen auf die von der Rotorachse 110 abgewandte Richtung bezieht. Dass die Struktur der schmalen Enden 108a der keilförmigen Zwischenräume 108 darin besteht, dass sie alternierend radial einwärts und radial auswärts gerichtet sind, bezieht sich darauf, dass die im Wesentlichen einander zugewandten schmalen Enden 108a von aneinander grenzenden keilförmigen Zwischenräumen 108 seitlich die entgegengesetzte Richtung haben, das bedeutet, die keilförmigen Zwischenräume 108 der schmalen Enden 108a, die im Wesentlichen der Rotorachse 110 zugewandt sind, grenzen alle an keilförmige Zwischenräume 108 mit schmalen Enden 108a, die im Wesentlichen von der Rotorachse 110 abgewandt sind, wie in den 2 und 5 im Detail dargestellt ist. Ein solches Konzept kann dazu führen, dass der Druck auf die Kontaktflächen aneinander angrenzender Leiterstäbe 102 zu den Leiterstücken 103 gleichmäßiger verteilt wird, dies stellt eine gleichmäßigere Verteilung des Kontaktwiderstands der Kontaktflächen sicher, außerdem führt dies dazu, dass die Zuverlässigkeit der so erzeugten Kompressionsstruktur selbst im Fall von Vibrationen und Temperaturschwankungen sichergestellt ist.
Nach einigen anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird die Struktur der Verbindungsabschnitte 102a dadurch gebildet, dass die radialen Innenränder 111 der Endstücke der Leiterstäbe 102 in einem vorgegebenen Winkel paarweise zueinander gebogen sind. Bezugnehmend auf die 3 und 4 zeigen diese den Prozess zur Bildung der Verbindungsabschnitte 102a, dabei bilden nach dem Einführen der Leiterstäbe 102 in den Rotoreisenkern 101 jeweils zwei aneinandergrenzende Leiterstäbe 102 eine Gruppe, die radialen Innenränder 111 der sich aus dem Rotoreisenkern 101 heraus erstreckenden Abschnitte der beiden Leiterstäbe 102 innerhalb jeder Gruppe werden in einem vorgegebenen Winkel zueinander gebogen und bilden die Verbindungsabschnitte 102a, wie dies durch die Richtungspfeile in 4 gekennzeichnet ist. Dadurch werden zwischen den Verbindungsabschnitten keilförmige Zwischenräume 108 gebildet, und die schmalen Enden der keilförmigen Zwischenräume 108 sind alternierend radial einwärts und radial auswärts gerichtet. Ein solches Konzept kann gestützt auf relativ niedrige Weiterbearbeitungs- und Montagekosten dazu führen, dass der Druck auf die Kontaktflächen zwischen Leiterstäben 102 und Leiterstücken 103 gleichmäßiger verteilt wird, was die Zuverlässigkeit der gebildeten Kompressionsstruktur gewährleistet, außerdem wird dadurch die Position der Leiterstäbe 102 in Relation zum Rotoreisenkern 101 gesichert. Bei einigen Ausführungsformen können vor dem Biegen die zueinander relativen Seitenflächen von aneinander angrenzenden Leiterstäben 102 im Wesentlichen zueinander parallel sein. Bei einigen anderen Ausführungsformen gewährleistet der radiale Innenrand 111 der Verbindungsabschnitte 102a nach dem Biegen die generelle Parallelität zueinander.
Nach zahlreichen weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist der vorstehend erwähnte vorgegebene Winkel ein beliebiger Winkel zwischen 2 Grad und 10 Grad. Bei diesem Konzept kann mittels vergleichsweise niedriger Bearbeitungs- und Herstellungskosten die Zuverlässigkeit der gebildeten Kompressionsstruktur gewährleistet werden.
Weiterhin kann bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Ringbaugruppe 106 einen Innenring 104, der an den radialen Innenseiten der Leiterstäbe 102 und Leiterstücke 103 anliegt, und einen Außenring 105, der an den radialen Außenseiten der Leiterstäbe 102 und Leiterstücke 103 anliegt, umfassen. Die gleichzeitige Anordnung von Innenring 104 und Außenring 105 kann dazu führen, dass die Lastaufnahme an den radialen Innen- und Außenseiten der Leiterstäbe 102 ausgeglichener ist, so dass ein Deformieren der Leiterstäbe 102 vermieden wird.
Nach einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weist der radiale Außenrand 112 der Verbindungsabschnitte 102a der Leiterstäbe 102 Stufenabschnitte 107 auf, die am axialen Innenrand 113 des Außenrings 105 anliegen (siehe 2), der radiale Innenrand 111 der Verbindungsabschnitte 102a weist Stufenabschnitte auf, die am axialen Innenrand 114 des Innenrings 104 anliegen (ohne Nummerierung). Diese Stufenabschnitte können die Position von Außenring 105 und Innenring 104 in Relation zu den Leiterstäben 102 sichern, und gewährleisten eine zuverlässige und stabile Kompression von Außenring 105 und Innenring 104 auf die Leiterstäbe 102 und Leiterstücke 103.
Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung schließen die axialen Außenränder 116, 115 von Innenring 104 und Außenring 105 Flansche 104a und 105a ein, die sich radial in Richtung des Zentrums erstrecken und die Endabschnitte der mehreren Leiterstäbe 102 und mehreren Leiterstücke 103 teilweise abdecken. Diese Flanschstruktur ist vorteilhaft, um die Kompressionsstruktur, die aus den mehreren Leiterstäben 102 und den mehreren Leiterstücken 103 gebildet wird, an den Endabschnitten zu begrenzen, so dass die mehreren Leiterstäbe 102 und die mehreren Leiterstücke 10 an ihren Endabschnitten bündig sind, um die Stabilität der so gebildeten Kompressionsstruktur zu gewährleisten.
Nach zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden Verbindungsabschnitte 102a und Leiterstücke 103 durch die Struktur der Ringbaugruppe 106 mittels Presspassung aneinander gepresst. Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der Außenring 105 durch Erwärmung dazu gebracht werden, dass er sich thermisch ausdehnt, außerdem kann wahlweise an den mehreren Leiterstäben 102 und mehreren Leiterstücken 103 und dem an deren Innenseiten anliegenden Innenring 104 eine Kühlung vorgenommen werden, damit diese thermisch schrumpfen, in diesem Zustand werden die radialen Außenseiten der mehreren Leiterstäbe 102 und mehreren Leiterstücke 103 durch den Außenring 105 umhüllt, und anschließend gekühlt, damit dadurch eine Presspassung erzeugt wird. Bei einigen weitergehenden Ausführungsformen kann auch lediglich der Außenring 105 erwärmt werden, oder es werden lediglich die fertig montierten mehreren Leiterstäbe 102 und mehreren Leiterstücke 103 sowie der Innenring 104 gekühlt, um eine Presspassung zu erzeugen. Oder es kann bei einigen Ausführungsformen auch eine direkte mechanische Kompression auf die mehreren Leiterstäbe 102 und die mehreren Leiterstücke 103 sowie auf den an deren Innenseiten angelegten Innenring 104 ausgeübt werden, in diesem Zustand wird der Außenring 105 darüber angelegt, um die Presspassung umzusetzen. Die Presspassung kann vergleichsweise niedrige Bearbeitungskosten und einen niedrigen Schwierigkeitsgrad der Bearbeitung gewährleisten, außerdem kann die so gebildete Kompressionsstruktur gegenüber mechanischen Vibrationen und Temperaturschwankungen eine hohe Zuverlässigkeit gewährleisten.
Nach einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weisen die mehreren Leiterstücke 103 zum Rotoreisenkern 101 nicht-spielfreie Zwischenräume auf. Bei einigen Ausführungsformen können die nicht-spielfreien Zwischenräume mittels Biegens der Verbindungsabschnitte 102a der Leiterstäbe 102 gebildet werden. Damit werden die Unversehrtheit der so gebildeten Endringstruktur und die Widerstandsanforderungen gegenüber dem Rotorendring noch besser gewährleistet.
Dabei versteht sich für technische Experten des einschlägigen Gebiets, dass Leiterstäbe 102 und Leiterstücke 103 aus einem beliebigen Leitermaterial wie unter anderem, aber nicht ausschließlich Kupfer, Aluminium etc. hergestellt sein können. Die Seiten von Innenring 104 und Außenring 105 können aus einem beliebigen Material, das eine vergleichsweise hohe mechanische Festigkeit aufweist, wie beispielsweise Stahl, Titanlegierung etc. hergestellt sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird weiterhin ein Elektromotor bereitgestellt. Der Elektromotor nach der vorliegenden Erfindung umfasst einen Stator für einen Elektromotor und den im Inneren des Stators für einen Elektromotor angeordneten vorstehend beschriebenen Rotor 100 für einen Elektromotor. Es versteht sich, dass wenn dies nicht gegenseitig zu Konflikten führt, das Vorstehende sich darauf bezieht, dass die beschriebenen Ausführungsformen, Eigenschaften und Vorteile des erläuterten Rotors 100 für einen Elektromotor nach der vorliegenden Erfindung in gleicher Weise auf den Elektromotor nach der vorliegenden Erfindung anwendbar sind. Das heißt, die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen des Rotors 100 für einen Elektromotor und deren Abwandlungen sind allesamt direkt auf eine Anwendung im Elektromotor nach der vorliegenden Erfindung übertragbar, und mit diesem direkt kombinierbar. Im Sinne der Vereinfachung dieser Offenbarung werden sie an dieser Stelle nicht noch einmal aufgeführt.
Gemäß wieder einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird weiterhin ein Verfahren 200 bereitgestellt, das zur Herstellung eines Rotors für einen Elektromotor verwendet wird, bezugnehmend auf das in 11 dargestellte Blockdiagramm umfasst das Verfahren 200 die folgenden Schritte: S205 Veranlassen, dass mehrere Leiterstäbe 102 sich einen Rotoreisenkern 101 durchlaufend erstrecken; S210 jeweiliges Einführen mehrerer keilförmiger Leiterstücke 103 in die Zwischenräume 108 zwischen Endabschnitten aneinander angrenzender Leiterstäbe 102; S215 Aneinanderpressen von Leiterstäben 102 und Leiterstücken 103 mittels einer Ringbaugruppe 106.
Im nachstehenden Absatz wird das Verfahren 200 der Ausführungsformen nach der vorliegenden Erfindung, die in den 3 bis 10 ausführlich beschrieben sind, zusammengefasst.
In 3 ist schematisch eine Ausführungsform des Schritts S205 des Verfahrens 200 dargestellt, bei dem die mehreren Leiterstäbe 102 jeweils in den Rotoreisenkern 101 eingeführt werden und diesen durchlaufen, und die an den beiden Enden der Leiterstäbe 102 sich aus dem Rotoreisenkern 101 hervorragend erstreckenden Abschnitte die Verbindungsabschnitte 102a bilden. Bei einigen Ausführungsformen sind, wie in 3 dargestellt, die einander gegenüberliegenden Seitenflächen der beiden Seiten aneinander angrenzender Leiterstäbe 102 im Wesentlichen zueinander parallel, dies wird durch die einander entsprechende Anordnung der kegelförmigen Querschnittsflächen der Leiterstäbe 102 erzeugt.
In 5 ist schematisch eine Ausführungsform des Schritts S210 des Verfahrens 200 dargestellt, bei dem mehrere keilförmige Leiterstücke 103 jeweils bereits in die zwischen aneinandergrenzenden Endabschnitten der Leiterstäbe 102 gebildeten Zwischenräume 108 eingeführt sind.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Zwischenräume 108 keilförmige Zwischenräume sein, und besteht die Struktur der schmalen Enden 108a der keilförmigen Zwischenräume darin, dass sie alternierend radial einwärts und radial auswärts gerichtet sind. Bei einigen Ausführungsformen können die keilförmigen Zwischenräume beispielsweise mittels einer entsprechenden Anordnung der Querschnitte der Leiterstäbe 102 erzeugt werden, oder können durch einen weitergehenden Bearbeitungsprozess wie nachstehend beschrieben erzeugt werden. Dies kann dazu führen, dass der Druck auf die Kontaktflächen aneinander angrenzender Leiterstäbe 102 zu den Leiterstücken 103 gleichmäßiger verteilt wird, dies stellt eine gleichmäßigere Verteilung des Kontaktwiderstands der Kontaktflächen sicher, außerdem führt dies dazu, dass die Zuverlässigkeit der so erzeugten Kompressionsstruktur selbst im Fall von Vibrationen und Temperaturschwankungen sichergestellt ist.
In 6 ist schematisch eine Ausführungsform des Schritts S215 des Verfahrens 200 dargestellt, bei dem mittels der Ringbaugruppe 106 (hierin aus Innenring 104 und Außenring 105 bestehend) die Leiterstäbe 102 gemeinsam mit den keilförmigen Leiterstücken 103 durch seitliches Aneinanderpressen montiert werden. Nach einigen Ausführungsformen wird, nachdem die Leiterstäbe 102 und keilförmigen Leiterstücke 103 mit der Ringbaugruppe 106 zusammengepresst wurden, aufgrund der keilförmigen Gestalt der keilförmigen Leiterstücke 103 bewirkt, dass die Endabschnitte der Leiterstäbe 102 ein wenig gebogen werden, wodurch bewirkt wird, dass sich die Zwischenräume 108 zwischen den Endabschnitten der Leiterstäbe 102 flexibel in keilförmige Zwischenräume verändern, um mit der Gestalt der keilförmigen Leiterstücke 103 zusammenzuwirken. Dies kann die entsprechenden Bearbeitungsschritte reduzieren, und somit die Herstellungskosten senken. Nach einigen Ausführungsformen kann wie vorstehend beschrieben die Ringbaugruppe 106 einen Innenring 104, der an den radialen Innenseiten der Leiterstäbe 102 und keilförmigen Leiterstücke 103 anliegt, und einen Außenring 105, der an den radialen Außenseiten der Leiterstäbe 102 und keilförmigen Leiterstücke 103 anliegt, umfassen, um an den Innen- und Außenseiten eine gleichmäßigere Kompression zu erzeugen.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren 200 weiterhin die Bearbeitung zum Bilden keilförmiger Zwischenräume 108 zwischen den Verbindungsabschnitten 102a an den Endstücken aneinander angrenzender Leiterstäbe 102. Diese Bearbeitung kann beispielsweise durch Biegen, Stanzen etc. erfolgen.
Weiterhin sind bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die radialen Innenränder 111 der Verbindungsabschnitte 102a der Endabschnitte der Leiterstäbe 102 paarweise in einem vorgegebenen Winkel zueinander gebogen. Wie in 4 im Detail dargestellt ist, bilden jeweils zwei aneinandergrenzende Leiterstäbe 102 eine Gruppe, die radialen Innenränder 111 der sich aus dem Rotoreisenkern 101 heraus erstreckenden Abschnitte der beiden Leiterstäbe 102 innerhalb jeder Gruppe werden in einem vorgegebenen Winkel zueinander gebogen, wie dies durch die Richtungspfeile in 4 gekennzeichnet ist. So werden die Verbindungsabschnitte 102a gebildet, zwischen den Verbindungsabschnitten bilden sich dann keilförmige Zwischenräume 108, und die schmalen Enden 108a der keilförmigen Zwischenräume 108 sind alternierend radial einwärts und radial auswärts gerichtet. Wie vorstehend beschrieben kann dies durch vergleichsweise niedrige Weiterbearbeitungs- und Montagekosten dazu führen, dass der Druck auf die Kontaktflächen zwischen Leiterstäben 102 und Leiterstücken 103 gleichmäßiger verteilt wird, was die Zuverlässigkeit der gebildeten Kompressionsstruktur gewährleistet, außerdem wird dadurch die Position der Leiterstäbe 102 in Relation zum Rotoreisenkern 101 gesichert.
Nach zahlreichen weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist der vorgegebene Winkel im vorstehenden Schritt ein beliebiger Winkel zwischen 2 Grad und 10 Grad. Bei diesem Konzept kann mittels vergleichsweise niedriger Bearbeitungs- und Herstellungskosten die Zuverlässigkeit der gebildeten Kompressionsstruktur gewährleistet werden.
Nach zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst, wenn der Fall vorliegt, dass die Ringbaugruppe 106 Innenring 104 und Außenring 105 umfasst, das Zusammenpressen von Leiterstäben 102 und Leiterstücken 103 mittels der Ringbaugruppe 106 weiterhin Folgendes: Anlegen des Innenrings 104 an die radialen Innenseiten von Leiterstäben 102 und Leiterstücken 103; Erwärmen des Außenrings 105 und ein Umhüllen der radialen Außenseiten von Leiterstäben 102 und Leiterstücken 103 durch den Außenring 105; Abkühlen des Außenrings 105, um eine Presspassung zu erzeugen. Bei einigen Ausführungsformen kann gleichzeitig an den mehreren Leiterstäben 102 und mehreren Leiterstücken 103 und dem an deren Innenseiten anliegenden Innenring 104 eine Kühlung vorgenommen werden, damit diese thermisch schrumpfen, in diesem Zustand werden die radialen Außenseiten der mehreren Leiterstäbe 102 und mehreren Leiterstücke 103 durch den Außenring 105 umhüllt, und anschließend gekühlt, damit eine Presspassung erzeugt wird. 2 stellt eine vergrößerte Ansicht des Zustands dar, nachdem die mehreren Leiterstücke 103 jeweils zwischen die mehreren Leiterstäbe 102 eingeführt wurden, wie ersichtlich sind hierbei die Flächen der radialen Außenseiten oder der radialen Innenseiten der mehreren Leiterstäbe 102, die zu den mehreren Leiterstücken 103 in Bezug stehen, detailliert hervorgehoben. Beim fertig montierten Innenring 104 und nachdem der Außenring 105 die Außenseiten der mehreren Leiterstäbe 102 und der mehreren Leiterstücke 103 umhüllt, werden durch Presspassung Innenring 104 und Außenring 105 gemeinsam mit den mehreren Leiterstäben 102 und den mehreren Leiterstücken 103 zusammengepresst, dadurch wird an den radialen Innenseiten und den radialen Außenseiten der mehreren Leiterstäbe 102 und der mehreren Leiterstücke 103 eine im Wesentlichen glatte Umfangsfläche erzeugt. Wie vorstehend beschrieben kann die Presspassung vergleichsweise niedrige Bearbeitungskosten und einen niedrigen Schwierigkeitsgrad der Bearbeitung gewährleisten, außerdem kann die so gebildete Kompressionsstruktur gegenüber mechanischen Vibrationen und Temperaturschwankungen eine hohe Zuverlässigkeit gewährleisten.
Entsprechend versteht sich für technische Experten des einschlägigen Gebiets, dass das Vorstehende sich darauf bezieht, dass die beschriebenen Ausführungsformen, Eigenschaften und Vorteile des erläuterten Rotors 100 für einen Elektromotor und des Elektromotors nach der vorliegenden Erfindung in gleicher Weise auf das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung anwendbar sind. Im Sinne der Vereinfachung dieser Offenbarung werden sie an dieser Stelle nicht noch einmal aufgeführt.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass im Vergleich zum gegenwärtigen Stand der Technik die vorliegende Erfindung einen Rotor für einen Elektromotor, entsprechenden Elektromotor und Herstellungsverfahren vorlegt, bezogen auf den gegenwärtigen Stand der Technik senkt das Konzept der vorliegenden Erfindung erheblich die Bearbeitungskosten, wobei die erzeugte Konstruktion stabil und zuverlässig ist und die Widerstandsanforderungen an der Stelle des Rotorendrings umfassend erfüllt werden können.
Unter der Voraussetzung der technischen Umsetzbarkeit bezieht sich das Vorstehende auch darauf, dass die hinsichtlich unterschiedlicher Ausführungsformen beschriebenen technischen Merkmale miteinander kombiniert werden können, so dass weitere Ausführungsformen innerhalb des Umfangs der Erfindung gebildet werden.
In der vorliegenden Anmeldung schließt die Verwendung von Konjunktionen auch Disjunktionen ein. Die Verwendung bestimmter oder unbestimmter Artikel dient nicht dazu, sich auf die Anzahl zu beziehen. Genauer gesagt beziehen sich mit „dieser“ oder „ein“ bezeichnete Objekte auf ein mögliches von mehreren dieser Objekte. Darüber hinaus kann die Konjunktion „oder“ für den Verweis auf mehrere gleichzeitig vorhandene Merkmale verwendet werden, und stellt keinen gegenseitigen Ausschluss dar. Anders gesagt ist bei der Konjunktion „oder“ davon auszugehen, dass diese „und/oder“ einschließt. Der Fachterminus „umfassen“ ist einschließend und hat einen zu „einschließen“ identischen Umfang.
Die vorstehenden Ausführungsformen sind mögliche Beispiele von Umsetzungsformen der vorliegenden Erfindung, und dienen lediglich dazu, technischen Experten des einschlägigen Gebiets ein deutlicheres Verständnis der Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen. Für technische Experten des einschlägigen Gebiets versteht sich, dass sämtliche Diskussionen beliebiger vorstehender Ausführungsformen lediglich beispielhaft sind, und keinesfalls dazu dienen, anzudeuten, dass die Offenbarung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung (einschließlich der Patentansprüche) durch diese Beispiele eingeschränkt wird; im Rahmen des Gesamtkonzepts der vorliegenden Erfindung können die technischen Merkmale der vorstehenden Ausführungsformen oder anderer Ausführungsformen untereinander kombiniert werden, und zahlreiche andere Änderungen anderer Aspekte hervorbringen, die hinsichtlich der vorstehenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht beschrieben sind, diese werden zum Zweck der Übersichtlichkeit bei den konkreten Ausführungsformen nicht bereitgestellt. Daher gilt, dass alle Weglassungen, Änderungen, gleichwertigen Austausche, Verbesserungen etc. im Rahmen von Wesen und Prinzipien der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gleichermaßen im Schutzumfang der beanspruchten Erfindung eingeschlossen sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 8484828 B2 [0005]

Claims

Rotor für einen Elektromotor, der Folgendes einschließt: einen Rotoreisenkern; mehrere Leiterstäbe, die sich den Rotoreisenkern durchlaufend erstrecken, wobei die beiden Enden der Leiterstäbe Verbindungsabschnitte aufweisen, und zwischen aneinandergrenzenden Verbindungsabschnitten keilförmige Zwischenräume ausgebildet sind; mehrere Leiterstücke in Zusammenwirkung mit der Form der keilförmigen Zwischenräume; eine Ringbaugruppe, die strukturell dazu verwendet wird, die Verbindungsabschnitte mit den Leiterstücken zusammenzupressen.
Rotor für einen Elektromotor gemäß Anspruch 1, wobei die Struktur der schmalen Enden der keilförmigen Zwischenräume darin besteht, dass sie alternierend radial einwärts und radial auswärts gerichtet sind.
Rotor für einen Elektromotor gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Struktur der Verbindungsabschnitte so gebildet ist, dass die radialen Innenränder der Endstücke der Leiterstäbe in einem vorgegebenen Winkel paarweise zueinander gebogen sind.
Rotor für einen Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Querschnitt der Leiterstäbe kegelförmig ist.
Rotor für einen Elektromotor gemäß den Beschreibungen in Anspruch 3, wobei der vorgegebene Winkel ein beliebiger Winkel zwischen 2 Grad und 10 Grad ist.
Rotor für einen Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Ringbaugruppe einen Innenring, der an den radialen Innenseiten der Leiterstäbe und Leiterstücke anliegt, und einen Außenring, der an den radialen Außenseiten der Leiterstäbe und Leiterstücke anliegt, umfasst.
Rotor für einen Elektromotor gemäß den Beschreibungen in Anspruch 6, wobei der radiale Innenrand und der radiale Außenrand der Verbindungsabschnitte jeweils Stufenabschnitte aufweisen, die an dem axialen Innenrand von Innenring und Außenring anliegen.
Rotor für einen Elektromotor gemäß Anspruch 6 oder Anspruch 7, wobei die axialen Außenränder von Innenring und Außenring sich radial erstreckende und die Endabschnitte der mehreren Leiterstäbe und mehreren Leiterstücke teilweise abdeckende Flansche einschließen.
Rotor für einen Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Verbindungsabschnitte und die Leiterstücke durch die Struktur der Ringbaugruppe mittels Presspassung aneinander gepresst werden.
Rotor für einen Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die mehreren Leiterstücke zum Rotoreisenkern nicht-spielfreie Zwischenräume aufweisen.
Elektromotor, der Folgendes einschließt: einen Stator für einen Elektromotor; einen Rotor für einen Elektromotor, der im Inneren des Stators für den Elektromotor angeordnet ist, wobei der Rotor für einen Elektromotor Folgendes einschließt: einen Rotoreisenkern; mehrere Leiterstäbe, die sich den Rotoreisenkern durchlaufend erstrecken, wobei die beiden Enden der Leiterstäbe Verbindungsabschnitte aufweisen, und zwischen aneinandergrenzenden Verbindungsabschnitten keilförmige Zwischenräume ausgebildet sind; mehrere Leiterstücke in Zusammenwirkung mit der Form der keilförmigen Zwischenräume; eine Ringbaugruppe, die strukturell dazu verwendet wird, die Verbindungsabschnitte mit den Leiterstücken zusammenzupressen.
Elektromotor gemäß Anspruch 11, wobei die Struktur der schmalen Enden der keilförmigen Zwischenräume darin besteht, dass sie alternierend radial einwärts und radial auswärts gerichtet sind.
Elektromotor gemäß Anspruch 11 oder Anspruch 12, wobei die Struktur der Verbindungsabschnitte so gebildet ist, dass die radialen Innenränder der Endstücke der Leiterstäbe in einem vorgegebenen Winkel paarweise zueinander gebogen sind.
Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei der Querschnitt der Leiterstäbe kegelförmig ist.
Elektromotor gemäß den Beschreibungen in Anspruch 13, wobei der vorgegebene Winkel ein beliebiger Winkel zwischen 2 Grad und 10 Grad ist.
Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei die Ringbaugruppe einen Innenring, der an den radialen Innenseiten der Leiterstäbe und Leiterstücke anliegt, und einen Außenring, der an den radialen Außenseiten der Leiterstäbe und Leiterstücke anliegt, umfasst.
Elektromotor gemäß Anspruch 16, wobei der radiale Innenrand und der radiale Außenrand der Verbindungsabschnitte jeweils Stufenabschnitte aufweisen, die an dem axialen Innenrand von Innenring und Außenring anliegen.
Elektromotor gemäß Anspruch 16 oder Anspruch 17, wobei die axialen Außenränder von Innenring und Außenring sich radial erstreckende und die Endabschnitte der mehreren Leiterstäbe und mehreren Leiterstücke teilweise abdeckende Flansche einschließen.
Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 11 bis 18, wobei die Verbindungsabschnitte und die Leiterstücke durch die Struktur der Ringbaugruppe mittels Presspassung aneinander gepresst werden.
Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 11 bis 19, wobei die mehreren Leiterstücke zum Rotoreisenkern nicht-spielfreie Zwischenräume aufweisen.
Verfahren, das zur Herstellung eines Rotors für einen Elektromotor verwendet wird, das die folgenden Schritte umfasst: Veranlassen, dass mehrere Leiterstäbe sich einen Rotoreisenkern durchlaufend erstrecken; jeweiliges Einführen mehrerer keilförmiger Leiterstücke in die Zwischenräume zwischen Endabschnitten aneinander angrenzender Leiterstäbe; Aneinanderpressen von Leiterstäben und Leiterstücken mittels einer Ringbaugruppe.
Verfahren gemäß Anspruch 21, wobei die Zwischenräume keilförmige Zwischenräume sind, und die Struktur der schmalen Enden der keilförmigen Zwischenräume darin besteht, dass sie alternierend radial einwärts und radial auswärts gerichtet sind.
Verfahren gemäß Anspruch 21 oder Anspruch 22, das weiterhin Folgendes umfasst: ein Bearbeiten zum Bilden keilförmiger Zwischenräume zwischen den Verbindungsabschnitten an den Enden aneinander angrenzender Leiterstäbe.
Verfahren gemäß Anspruch 23, wobei das Bearbeiten zum Bilden keilförmiger Zwischenräume zwischen den Verbindungsabschnitten an den Enden aneinander angrenzender Leiterstäbe Folgendes umfasst: paarweises Zueinanderbiegen der radialen Innenränder der Verbindungsabschnitte der Leiterstab-Enden in einem vorgegebenen Winkel, um die keilförmigen Zwischenräume zu bilden.
Verfahren gemäß Anspruch 24, wobei der vorgegebene Winkel ein beliebiger Winkel zwischen 2 Grad und 10 Grad ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 21 bis 25, wobei die Ringbaugruppe Innenring und Außenring umfasst; und das Aneinanderpressen von Leiterstäben und Leiterstücken mittels der Ringbaugruppe weiterhin Folgendes umfasst: Anlegen des Innenrings an die radialen Innenseiten von Leiterstäben und Leiterstücken; Erwärmen des Außenrings und Umhüllen der radialen Außenseiten von Leiterstäben und Leiterstücken durch den Außenring; Abkühlen des Außenrings, um eine Presspassung zu erzeugen.