DE102020201978A1 - Rotor für eine elektrische Maschine sowie Verfahren zur Herstellung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rotor (12) für eine elektrische Maschine eines Kraftfahrzeugs, mit einem ringförmig ausgebildeten Blechpaketsegment (10), einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung zueinander beabstandeter Magnettaschen (16) und einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung zueinander beabstandeter Lufttaschen (20), wobei die Magnettaschen (16) oder die Lufttaschen (20) im Querschnitt des Blechpaketsegments (10) achssymmetrisch angeordnet sind, und die jeweils anderen punktsymmetrisch angeordnet sind, eine Mehrzahl der Blechpaketsegmente (10) in Längsrichtung des Rotors (12) derart angeordnet sind, so dass die Magnettaschen (16) bezogen auf die Längsrichtung des Rotors (12) eine zickzack-förmige Schrägung, eine V-förmige Schrägung oder eine lineare Schrägung aufweisen, und die Lufttaschen (20) zueinander fluchtend und/oder schrägungsfrei angeordnet sind, eine Segmentanzahl ns der Blechpaketsegmente (10) mindestens 2 ist, und die Blechschnittanzahl nB unterschiedlicher Blechquerschnitte 1 ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine, wobei der Rotor eine Mehrzahl identischer Blechpaketsegmente aufweist, die derart zueinander angeordnet und/oder ausgebildet sind, dass die in den Blechpaketsegmenten angeordneten Magnettaschen über die Längsrichtung des Rotors eine zickzack-förmige Schrägung, eine V-förmige Schrägung oder eine lineare Schrägung aufweisen, und die in dem Blechpaketsegmenten angeordneten Lufttaschen schrägungsfrei angeordnet sind.
  • Rotoren für elektrische Maschinen sind grundsätzlich bekannt. Ferner ist bekannt, dass derartige Rotoren eine Mehrzahl von Blechpaketsegmenten aufweisen. Die Blechpaketsegmente weisen Magnettaschen zur Aufnahme von Permanentmagneten und beispielsweise Lufttaschen zur Ausbildung eines Kühlkanals auf. Ferner ist bekannt, dass derartige Blechpaketsegmente in der Regel in Umfangsrichtung zueinander verschränkt angeordnet sein können, wobei in diesem Zusammenhang dann auch der Kühlkanal eine Schrägung aufweist. Eine derartige Anordnung der Blechpaketsegmente ist beispielsweise aus der DE 10 2018 205 313 B3 bekannt.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Rotor für eine elektrische Maschine bereitzustellen, der preiswert herstellbar ist, sowie ein reduziertes Geräuschverhalten und/oder ein reduziertes Gewicht aufweisen kann.
  • Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen und/oder Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der nachstehenden Beschreibung und in den Figuren angegeben, wobei jedes Merkmal sowohl einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen kann.
  • Erfindungsgemäß ist ein Rotor für eine elektrische Maschine eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, mit einem ringförmig ausgebildeten Blechpaketsegment, einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung zueinander beabstandeter Magnettaschen und einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung zueinander beabstandeter Lufttaschen, wobei die Magnettaschen oder die Lufttaschen im Querschnitt des Blechpaketsegments achssymmetrisch angeordnet sind, und die jeweils anderen punktsymmetrisch angeordnet sind, eine Mehrzahl der Blechpaketsegmente in Längsrichtung des Rotors derart angeordnet sind, so dass die Magnettaschen bezogen auf die Längsrichtung des Rotors eine zickzack-förmige Schrägung, eine V-förmige Schrägung oder eine lineare Schrägung aufweisen, und die Lufttaschen zueinander fluchtend und/oder schrägungsfrei angeordnet sind, eine Segmentanzahl ns der Blechpaketsegmente mindestens 2 ist, und eine Blechschnittanzahl nB unterschiedlicher Blechquerschnitte 1 ist.
  • Mit anderen Worten ist es ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, dass ein Rotor für eine elektrische Maschine eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt wird. Das Kraftfahrzeug ist vorzugsweise ein zumindest teilweise oder vollständig elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug. Die elektrische Maschine ist dabei vorzugsweise eingerichtet, das Kraftfahrzeug anzutreiben.
  • Der Rotor der elektrischen Maschine weist eine Mehrzahl von ringförmig ausgebildeten Blechpaketsegmenten auf. Ringförmig bedeutet, dass die Blechpaketsegmente vorzugsweise kreisringförmig ausgebildet sind. Denkbar ist auch, dass die Blechpaketsegmente eine ringförmige Ausgestaltung aufweisen, wobei auf einer in radialer Richtung nach außen gerichteten Mantelfläche in Umfangsrichtung beabstandete Vorsprünge, insbesondere Pole, ausgebildet sind.
  • Die Blechpaketsegmente sind in einer axialen Richtung des Rotors hintereinander angeordnet. Jedes Blechpaketsegment weist eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung zueinander beabstandeter Magnettaschen und eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung zueinander beabstandeter Lufttaschen auf, wobei die Magnettaschen oder die Lufttaschen in einem Querschnitt des jeweiligen Blechpaketsegments achssymmetrisch angeordnet sind, und die jeweils anderen punktsymmetrisch angeordnet sind. Mit anderen Worten sind beispielsweise die Magnettaschen achssymmetrisch und die Lufttaschen punktsymmetrisch angeordnet. Ebenso ist denkbar, dass die Magnettaschen punktsymmetrisch und die Lufttaschen achssymmetrisch ausgebildet sind. Die Magnettaschen können einzelne Magnettaschen sein. Ebenso ist es denkbar, dass unter dem Begriff „Magnettasche“ eine Magnettaschenanordnung mit einzelnen Magnettaschen verstanden wird, die einen Pol ausbilden können, wenn diese mit Magneten bestückt sind. Die einzelnen Magnettaschen sind vorzugsweise in Umfangsrichtung und/oder in radialer Richtung beabstandet zueinander angeordnet und/oder ausgebildet. Unter dem Begriff „Lufttasche“ wird eine durch das Blechpaketsegment in axialer Richtung des Blechpaketsegments durchgehende Öffnung verstanden, die lediglich mit Luft gefüllt ist. Die Kontur bzw. Formgebung der Lufttasche kann verschiedenartig ausgebildet sein, wobei diese jedoch, bezogen auf eine in radialer Richtung des Blechpaketsegments ausgerichtete Lufttaschenachse, die mittig durch die Lufttasche verläuft, spiegelsymmetrisch ausgebildet ist.
  • Die Blechpaketsegmente sind in Längsrichtung des Rotors derart angeordnet, dass die Magnettaschen bezogen auf die Längsrichtung des Rotors eine zickzack-förmige Schrägung, eine V-förmige Schrägung oder eine lineare Schrägung aufweisen. Eine zickzack-förmige Schrägung beschreibt einen alternierenden Versatz bzw. eine alternierende Anordnung der Magnettaschen zur Aufnahme der Permanentmagnete. Eine lineare Schrägung ist ein Versatz der Magnettaschen in Umfangsrichtung der hintereinander angeordneten Blechpaketsegmente in eine Richtung. Eine V-förmige Schrägung umfasst zwei lineare Schrägungen mit voneinander verschiedenen Versatzrichtungen in Umfangsrichtung des Rotors bzw. der Blechpaketsegmente.
  • Obwohl die Magnettaschen in Längsrichtung des Rotors eine Schrägung aufweisen, sind die Lufttaschen der hintereinander angeordneten Blechpaketsegmente zueinander fluchtend und/oder schrägungsfrei angeordnet. Über die Schrägung kann das Geräuschverhalten, insbesondere das Noise Vibration Harshness-Verhalten (NVH-Verhalten), reduziert und/oder optimiert werden. Über die schrägungsfreie Anordnung der Lufttaschen kann eine erhöhte Kühlung des Rotors und/oder der elektrischen Maschine bewirkt werden. Ferner kann über die Ausbildung der Lufttaschen das Gewicht des Rotors reduziert werden.
  • Eine Segmentanzahl ns der Blechpaketsegmente ist mindestens 2. Eine Blechschnittanzahl nB unterschiedlicher Blechquerschnitte der Blechpaketsegmente ist 1. Die Segmentanzahl ns ist naturgemäß eine ganze Zahl. Beispielsweise ist kann die Segmentanzahl ns = 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 oder größer als 10 sein.
  • Durch die Anordnung und/oder Ausrichtung der Blechpaketsegmente, vorzugsweise durch die Ausrichtung einzelner Blechpaketsegmente, indem diese um eine Symmetrieachse, welche senkrecht zur Längsachse der Blechpaketsegmente ausgebildet ist, um 180° verschwenkt zu benachbarten Blechpaketsegmenten angeordnet werden, sowie durch die verschiedenartige Anordnung, hier Punktsymmetrie und Achssymmetrie, der Magnettaschen und Lufttaschen, kann mit nur einem Blechquerschnitt eine Vielzahl unterschiedlicher Schrägungsmöglichkeiten des Rotors bereitgestellt werden, um das NVH-Verhalten des Rotors zu optimieren, die Kühlwirkung des Rotors zu erhöhen, sowie das Gewicht und/oder die Kosten des Rotors zu reduzieren.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass das Blechpaketsegment eine erste Stirnseite und ein in axialer Richtung des Blechpaketsegments zur ersten Stirnseite beabstandet angeordnete zweite Stirnseite aufweist, wobei sich die Magnettaschen und die Lufttaschen zwischen der ersten Stirnseite und der zweiten Stirnseite erstrecken. Mit anderen Worten verlaufen die Magnettaschen und die Lufttaschen in axialer Richtung durchgehend durch das Blechpaketsegment. Somit können die Permanentmagnete sowohl ausgehend von der ersten Stirnseite als auch von der zweiten Stirnseite in die jeweilige Magnettasche eingesetzt werden. Zudem kann ein durchgehender Kühlkanal bzw. Luftkanal durch die aneinander angrenzenden Lufttaschen ausgebildet werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Magnettaschen auf einem fiktiven ersten Kreis angeordnet sind, und die Lufttaschen auf einem von dem fiktiven ersten Kreis verschiedenen fiktiven zweiten Kreis angeordnet sind, und ein Durchmesser des ersten Kreises größer ist als ein Durchmesser des zweiten Kreises. Ein Mittelpunkt des fiktiven ersten Kreises ist identisch mit einem Mittelpunkt des fiktiven zweiten Kreises sowie mit einem Mittelpunkt des ringförmig ausgebildeten Blechpaketsegments.
  • Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass jedes Blechpaketsegment wenigstens eine Indexnut und/oder Indexöffnung zur Positionierung von Permanentmagneten in den Magnettaschen aufweist. Mit anderen Worten kann über die Indexnut bzw. Indexöffnung eine Positionierung einer Bestückungseinrichtung zum Bestücken der Permanentmagnete in den Magnettaschen erfolgen. Die Indexnut bzw. Indexöffnung ist demnach ein Bezugspunkt für die Bestückungseinrichtung. Die Indexnut kann vorzugsweise eine Nut und/oder Ausnehmung sein, die vorzugsweise auf einer in radialer Richtung nach außen gerichteten Außenseite des Blechpaktsegments angeordnet und/oder ausgebildet ist. Die Indexöffnung ist vorzugsweise eine randgeschlossene Öffnung, die in axialer Richtung durch das Blechpaketsegment verläuft. Die Formgebung der Indexöffnung ist vorzugsweise elliptisch oder rund.
  • Vorteilhaft ist vorgesehen, dass jedes Blechpaketsegment eine Mehrzahl von Indexnuten und/oder Indexöffnungen aufweist, wobei die Anzahl der Indexnuten und/oder Indexöffnungen gleich der Anzahl der Magnettaschen ist, und die Indexnut und/oder Indexöffnung und die Magnettaschen achssymmetrisch angeordnet sind. Auf diese Weise kann eine Position und/oder Lage des Bezugspunkts zu den Magnettaschen immer gleich sein, so dass eine einfache und schnelle Bestückung der unterschiedlichen Blechpaketsegmente möglich ist. Der Bestückungsvorgang kann somit beschleunigt werden, wodurch die Herstellungskosten des Rotors bzw. der elektrischen Maschine reduziert werden können.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die Blechpaketsegmente in Längsrichtung des Rotors derart angeordnet sind, dass bei aufeinanderfolgenden Blechpaketsegmenten die erste Stirnseite oder die zweite Stirnseite des jeweiligen Blechpaketsegments einander zugewandt ist. Aufgrund der unterschiedlichen Anordnung der Magnettaschen und der Lufttaschen, nämlich punktsymmetrisch und achssymmetrisch, kann auf diese Weise bei zwei Blechpaketsegmenten eine lineare Schrägung, bei drei Blechpaketsegmenten eine V-förmige Schrägung und bei mehr als zwei oder drei Blechpaketsegmenten eine zickzackförmige Schrägung bereitgestellt werden, wobei zugleich der Luftkanal ausgebildet ist bzw. die Lufttaschen schrägungsfrei angeordnet sind.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine elektrische Maschine mit dem erfindungsgemäßen Rotor sowie ein Kraftfahrzeug mit einer elektrischen Maschine.
  • Abschließend betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Rotors, wobei die identischen Blechpaketsegmente derart in Längsrichtung des Rotors angeordnet werden, dass die Magnettaschen bezogen auf die Längsrichtung des Rotors eine zickzack-förmige Schrägung, eine V-förmige Schrägung oder eine lineare Schrägung aufweisen, und die Lufttaschen zueinander fluchtend und/oder schrägungsfrei angeordnet werden.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie den nachstehenden Ausführungsbeispielen. Die Ausführungsbeispiele sind nicht einschränkend, sondern vielmehr als beispielhaft zu verstehen. Sie sollen den Fachmann in die Lage versetzen, die Erfindung auszuführen. Die Anmelderin behält sich vor, einzelne und/oder mehrere der in den Ausführungsbeispielen offenbarten Merkmalen zum Gegenstand von Patentansprüchen zu machen oder solche Merkmale in bestehende Ansprüche aufzunehmen. Die Ausführungsbeispiele werden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • In diesen zeigen:
    • 1 einen Querschnitt eines Blechpaketsegments eines Rotors einer elektrischen Maschine,
    • 2 einen Rotor mit einer Mehrzahl von Blechpaketsegmenten, hier 2, und einer linearen Schrägung,
    • 3 einen Rotor mit einer Mehrzahl von Blechpaketsegmenten, hier 4, und einer zickzack-förmigen Schrägung,
    • 4 einen Rotor mit einer Mehrzahl von Blechpaketsegmenten, hier 3, und einer V-förmigen bzw. zickzack-förmigen Schrägung,
    • 5 einen Rotor mit einer Mehrzahl von Blechpaketsegmenten, hier 4, und einer V-förmigen Schrägung.
  • In 1 ist eine Aufsicht auf einen Querschnitt eines Blechpaketsegments 10 eines Rotors 12 einer elektrischen Maschine gezeigt. Das Blechpaketsegment 10 ist ringförmig ausgebildet. Ringförmig bedeutet vorliegend, dass das Blechpaketsegment 10 eine kreisringförmige Ausgestaltung aufweist.
  • Das Blechpaketsegment 10 weist auf einem fiktiven ersten Kreis 14 eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung zueinander beabstandeter Magnettaschen 16 auf. Zudem sind auf einem von dem fiktiven ersten Kreis 14 verschiedenen fiktiven zweiten Kreis 18 eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung zueinander beabstandeter Lufttaschen 20 angeordnet. Das ringförmige Blechpaketsegment 10, der erste Kreis 14 und der zweite Kreis 18 haben alle den gleichen Mittelpunkt. Ein Durchmesser des ersten Kreises 14 ist größer ist als ein Durchmesser des zweiten Kreises 18.
  • Weiterhin ist in der Aufsicht ersichtlich, dass das ringförmige Blechpaketsegment 10 eine im rechten Winkel zur Längsachse 22 des Blechpaketsegments 10 ausgebildete erste Symmetrieachse 24 und eine im rechten Winkel zur Längsachse 22 und zur ersten Symmetrieachse 24 angeordnete zweite Symmetrieachse 26 aufweist. Die erste Symmetrieachse 24 kann auch als x-Achse bezeichnet werden und die zweite Symmetrieachse 26 kann als y-Achse bezeichnet werden. Vorliegend sind die Magnettaschen 16 im Querschnitt des Blechpaketsegments 10 achssymmetrisch angeordnet, und die Lufttaschen 20 sind punktsymmetrisch ausgebildet. Die punktsymmetrische Anordnung der Lufttaschen 20 wird durch den jeweiligen Winkel A und B in Bezug zur zweiten Symmetrieachse 26 verdeutlicht.
  • Der Aufsicht in 1 ist weiter zu entnehmen, dass im Blechpaketsegment 10 eine Mehrzahl von Indexöffnungen 28 im Blechpaketsegment 10 angeordnet sind. Über die Indexöffnungen 28 kann eine Positionierung einer Bestückungseinrichtung zum Bestücken von Permanentmagneten in die Magnettaschen 16 erfolgen. Die Indexöffnungen 28 sind demnach Bezugspunkte für die Bestückungseinrichtung.
  • Die Anzahl der Indexöffnungen 28 eines Blechpaketsegmentes 10 entspricht einer Anzahl der Magnettaschen 16 bzw. Magnettaschenanordnungen, die mehrere einzelne Magnettaschen 16 umfasst. Die Indexöffnungen 28 sind, wie auch die Magnettaschen 16, achssymmetrisch angeordnet. Auf diese Weise kann eine Position und/oder Lage des Bezugspunkts zu den Magnettaschen 16 immer gleich sein, so dass eine einfache und schnelle Bestückung der Blechpaketsegmente 10 mit Permanentmagneten möglich ist.
  • 2 zeigt eine schematische Ansicht eines Rotors 12 entlang der Längsachse 22 des Rotors 12, wobei der Rotor 12 zwei Blechpaketsegmente 10 aufweist. Die Blechpaketsegmente 10 sind in Längsrichtung des Rotors 12 hintereinander angeordnet, so dass die Magnettaschen 16 bezogen auf die Längsrichtung des Rotors 12 eine lineare Schrägung aufweisen. Eine lineare Schrägung ist ein Versatz der Magnettaschen 16 in Umfangsrichtung der hintereinander angeordneten Blechpaketsegmente 10 in eine Richtung. Über die Schrägung kann das Geräuschverhalten des Rotors 12 bzw. der elektrischen Maschine reduziert und/oder optimiert werden.
  • Obwohl die Magnettaschen 16 in Längsrichtung des Rotors 12 eine Schrägung aufweisen, sind die Lufttaschen 20 der hintereinander angeordneten Blechpaketsegmente 10 zueinander fluchtend und/oder schrägungsfrei angeordnet. Über die schrägungsfreie Anordnung der Lufttaschen 20 kann eine erhöhte Kühlung des Rotors 12 und/oder der elektrischen Maschine bewirkt werden.
  • Die lineare Schrägung wird einerseits durch die Reihenfolge der Blechpaketsegmente 10 erzielt und zudem dadurch, dass ein Blechpaketsegment 10 mit dem gleichen Blechquerschnitt um die erste Symmetrieachse 24 oder die zweite Symmetrieachse 26 um 180° verschwenkt angeordnet wird. Mit anderen Worten weist jedes Blechpaketsegment 10 eine erste Stirnseite 30 und eine in Längsrichtung des Blechpaketsegments 10 zur ersten Stirnseite 30 beabstandete zweite Stirnseite 32 auf. Bei den aufeinanderfolgenden Blechpaketsegmenten 10 ist die zweite Stirnseite 32 des jeweiligen Blechpaketsegments 10 einander zugewandt. Aufgrund der unterschiedlichen Anordnung der Magnettaschen 16 und der Lufttaschen 20, nämlich punktsymmetrisch und achssymmetrisch, kann auf diese Weise bei zwei Blechpaketsegmenten 10 eine lineare Schrägung bereitgestellt werden, wobei zugleich der Luftkanal bzw. die Lufttaschen schrägungsfrei ausgebildet sind. Es kann erforderlich sein, dass eine geringe Verdrehung der Blechpaketsegmente 10 zueinander im Umfangsrichtung erforderlich ist, um die Lufttaschen 20 auszurichten, so dass diese schrägungsfrei zueinander angeordnet sind.
  • Somit wird ein Rotor 12 für eine elektrische Maschine bereitgestellt, der nur einen Blechschnitt aufweist, wodurch die Herstellungskosten reduziert werden können. Durch die schrägungsfrei angeordneten Lufttaschen 20 kann eine erhöhte Kühlwirkung des Rotors 12 erzielt werden. Die lineare Schrägung der Magnettaschen 16 kann das NVH-Verhalten positiv beeinflussen.
  • 3 zeigt eine schematische Ansicht des Rotors 12 entlang dessen Längsachse 22, wobei der Rotor 12 vier Blechpaketsegmente 10 aufweist, die in Längsrichtung des Rotors 12 hintereinander angeordnet sind, wobei die Magnettaschen 16 bezogen auf die Längsrichtung des Rotors 12 eine zickzack-förmige Schrägung aufweisen. Eine zickzack-förmige Schrägung beschreibt einen alternierenden Versatz bzw. eine alternierende Anordnung der Magnettaschen 16 zur Aufnahme der Permanentmagnete. Über die zickzack-förmige Schrägung kann das Geräuschverhalten des Rotors 12 bzw. der elektrischen Maschine reduziert und/oder optimiert werden.
  • Obwohl die Magnettaschen 16 in Längsrichtung des Rotors 12 eine Schrägung aufweisen, sind die Lufttaschen 20 der hintereinander angeordnete Blechpaketsegmente 10 zueinander fluchtend und/oder schrägungsfrei angeordnet.
  • Die zickzack-förmige Schrägung der Magnettaschen wird einerseits durch die Reihenfolge der Blechpaketsegmente 10 erzielt und zudem dadurch, dass jedes zweite bzw. übernächste Blechpaketsegment 10 um die erste Symmetrieachse oder die zweite Symmetrieachse um 180° verschwenkt zu dem benachbarten Blechpaketsegment angeordnet ist. Zudem kann es erforderlich sein, dass eine geringe Verdrehung im Umfangsrichtung des Blechpaketsegments 10 erforderlich ist, um die Lufttaschen 20 auszurichten, so dass diese schrägungsfrei angeordnet sind.
  • Somit wird ein Rotor 12 für eine elektrische Maschine bereitgestellt, der nur einen Blechschnitt aufweist, wodurch die Herstellungskosten des Rotors reduziert werden können. Durch die schrägungsfrei angeordneten Lufttaschen 20 kann eine erhöhte Kühlwirkung des Rotors 12 erzielt werden. Die zickzack-förmige Schrägung der Magnettaschen 16 kann das NVH-Verhalten positiv beeinflussen.
  • 4 zeigt eine schematische Ansicht des Rotors 12 entlang dessen Längsachse 22, wobei der Rotor 12 drei Blechpaketsegmente 10 aufweist, die in Längsrichtung des Rotors 12 hintereinander angeordnet sind, wobei die Magnettaschen 16 bezogen auf die Längsrichtung des Rotors 12 eine zickzack-förmige Schrägung und/oder eine V-förmige Schrägung aufweisen. Die zickzack-förmige Schrägung beschreibt den alternierenden Versatz der Magnettaschen 16, der bei drei Blechpaketsegmenten 10 auch als V-förmig Schrägung angesehen werden kann.
  • Die Magnettaschen 16 weisen in Längsrichtung des Rotors 12 eine Schrägung auf, wobei die Lufttaschen 20 der hintereinander angeordnete Blechpaketsegmente 10 schrägungsfrei angeordnet sind.
  • Bei drei Blechpaketsegmente 10 wird die Schrägung der Magnettaschen 16 dadurch erzielt, dass das mittlere Blechpaketsegment 10 um die erste Symmetrieachse oder die zweite Symmetrieachse um 180° verschwenkt zu den angrenzenden Blechpaketsegmenten 10 angeordnet wird bzw. ist. Zudem kann es erforderlich sein, dass eine geringe Verdrehung im Umfangsrichtung des Blechpaketsegments 10 erforderlich ist, um die Lufttaschen 20 auszurichten, so dass diese schrägungsfrei angeordnet sind.
  • 5 zeigt eine schematische Ansicht des Rotors 12 entlang dessen Längsachse 22, wobei der Rotor 12 vier Blechpaketsegmente 10 aufweist, die in Längsrichtung des Rotors 12 hintereinander angeordnet sind, wobei die Magnettaschen 16 bezogen auf die Längsrichtung des Rotors 12 eine V-förmige Schrägung aufweisen. Die V-förmige Schrägung umfasst zwei lineare Schrägungen mit voneinander verschieden Versatzrichtungen in Umfangsrichtung des Rotors 12. Über die Schrägung kann das Geräuschverhalten des Rotors 12 bzw. der elektrischen Maschine reduziert und/oder optimiert werden.
  • Die Magnettaschen 16 weisen in Längsrichtung des Rotors 12 die V-förmige Schrägung auf, wobei die Lufttaschen 20 der hintereinander angeordnete Blechpaketsegmente 10 schrägungsfrei angeordnet sind.
  • Bei vier Blechpaketsegmente 10 wird die V-förmige Schrägung der Magnettaschen 16 dadurch erzielt, dass das die beiden mittleren Blechpaketsegment 10 gegenüber den äußeren Blechpaketsegmenten 10 um die erste Symmetrieachse 24 oder die zweite Symmetrieachse 26 um 180° verschwenkt angeordnet sind. Zudem kann es erforderlich sein, dass eine geringe Verdrehung im Umfangsrichtung des Blechpaketsegments 10 bzw. der Blechpaketsegmente 10 erforderlich ist, um die Lufttaschen 20 auszurichten, so dass diese schrägungsfrei angeordnet 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
    • DE 102018205313 B3 [0002]

Claims (9)

  1. Rotor (12) für eine elektrische Maschine eines Kraftfahrzeugs, mit - einem ringförmig ausgebildeten Blechpaketsegment (10), - einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung zueinander beabstandeter Magnettaschen (16) und - einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung zueinander beabstandeter Lufttaschen (20), wobei - die Magnettaschen (16) oder die Lufttaschen (20) im Querschnitt des Blechpaketsegments (10) achssymmetrisch angeordnet sind, und die jeweils anderen punktsymmetrisch angeordnet sind, - eine Mehrzahl der Blechpaketsegmente (10) in Längsrichtung des Rotors (12) derart angeordnet sind, so dass die Magnettaschen (16) bezogen auf die Längsrichtung des Rotors (12) eine zickzack-förmige Schrägung, eine V-förmige Schrägung oder eine lineare Schrägung aufweisen, und die Lufttaschen (20) zueinander fluchtend und/oder schrägungsfrei angeordnet sind, - eine Segmentanzahl ns der Blechpaketsegmente (10) mindestens 2 ist, und - die Blechschnittanzahl nB unterschiedlicher Blechquerschnitte 1 ist.
  2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaketsegment (10) eine erste Stirnseite (30) und ein in axialer Richtung des Blechpaketsegments (10) zur ersten Stirnseite (30) beabstandet angeordnete zweite Stirnseite (32) aufweist, und sich die Magnettaschen (16) und die Lufttaschen (20) zwischen der ersten Stirnseite (30) und der zweiten Stirnseite (32) erstrecken.
  3. Rotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechpaketsegmente (10) in Längsrichtung des Rotors (12) derart angeordnet sind, dass bei aufeinanderfolgenden Blechpaketsegmenten (10) die erste Stirnseite (30) oder die zweite Stirnseite (32) des jeweiligen Blechpaketsegments (10) einander zugewandt ist.
  4. Rotor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnettaschen (16) auf einem fiktiven ersten Kreis (14) angeordnet sind, und die Lufttaschen (20) auf einem von dem fiktiven ersten Kreis (14) verschiedenen fiktiven zweiten Kreis (18) angeordnet sind, und ein Durchmesser des ersten Kreises (14) größer ist als ein Durchmesser des zweiten Kreises (18).
  5. Rotor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Blechpaketsegment (10) wenigstens eine Indexnut und/oder Indexöffnung (28) zur Positionierung von Permanentmagneten in den Magnettaschen (16) aufweist.
  6. Rotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Blechpaketsegment (10) eine Mehrzahl von Indexnuten und/oder Indexöffnungen (28) aufweist, wobei die Anzahl der Indexnuten und/oder Indexöffnungen (28) gleich der Anzahl der Magnettaschen (16) oder einer Magnettaschenanordnung, umfassend einer Mehrzahl von einzelnen Magnettaschen (16), eines Blechpaketsegments (10) ist, und die Indexnut und/oder Indexöffnung (28) und die Magnettaschen (16) achssymmetrisch angeordnet sind.
  7. Elektrische Maschine mit einem Rotor (12) nach einem der vorstehenden Ansprüche.
  8. Kraftfahrzeug mit einer elektrischen Maschine nach Anspruch 7.
  9. Verfahren zur Herstellung eines Rotors (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die identischen Blechpaketsegmente (10) derart in Längsrichtung des Rotors (12) angeordnet werden, dass die Magnettaschen (16) bezogen auf die Längsrichtung des Rotors (12) eine zickzack-förmige Schrägung, eine V-förmige Schrägung oder eine lineare Schrägung aufweisen, und die Lufttaschen (20) zueinander fluchtend und/oder schrägungsfrei angeordnet werden.
DE102020201978.9A 2020-02-18 2020-02-18 Rotor für eine elektrische Maschine sowie Verfahren zur Herstellung Ceased DE102020201978A1 (de)

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DE102018205313B3 (de) 2018-04-09 2019-07-25 Conti Temic Microelectronic Gmbh Rotor für eine elektrische Maschine

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