DE102020210497A1 - Rotor einer permanenterregten elektrischen Maschine - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Rotor (18) einer permanenterregten elektrischen Maschine (10) beschrieben, welcher einen Rotorträger (22) mit einem sich axial erstreckenden Tragbereich (220) aufweist, an dem ein Blechpaket (28) zwischen einem ersten Axialanschlag (44) und einem zweiten Axialanschlag (46) festgelegt ist. Das Blechpaket (28) weist eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten und sich im Wesentlichen entlang der Drehachse (A) erstreckenden Taschen (30) mit Magneten (32) auf, wobei zwischen jeweils zwei benachbarten Magneten (32) in Umfangsrichtung ein gegenseitiger Abstandsbereich (36, 38) ausgebildet ist. Zur Vermeidung eines axialen Auffächerns des Blechpakets ist vorgesehen, dass zumindest einer der Axialanschläge (44, 46) eine Mehrzahl von Vorsprüngen (542, 544) aufweist, welche zumindest mittelbar am Blechpaket (28) anliegen und welche sich an diesem in radialer Richtung erstrecken und in den Abstandsbereich (36, 38) zwischen jeweils zwei benachbarten Magneten (32) eingreifen.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Rotor einer permanenterregten elektrischen Maschine, wie dieser beispielsweise mit der EP 3 376 641 A1 bekannt geworden ist und eine elektrische Maschine mit einem solchen Rotor.
  • Der Rotor umfasst in dem angeführten Stand der Technik einen als Rotorwelle ausgebildeten Rotorträger mit einem sich in Bezug auf eine Drehachse des Rotors axial erstreckenden Tragbereich und ein an diesem angeordnetes, aus einer Vielzahl von Blechlamellen gefügtes Blechpaket. Das Blechpaket ist dabei zwischen zwei Axialanschlägen festgelegt, von denen einer als eine axial verlagerbare Anpressplatte ausgebildet ist, welche mittels einer Gewindemutter in Richtung des Blechpakets mit einer Axialkraft beaufschlagt werden kann. Der andere Axialanschlag ist durch eine dazu radial vergleichsweise kleine Durchmesserstufe an der Rotorwelle realisiert. Das Blechpaket weist weiter in einem radial äußeren Bereich eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten und sich entlang der Drehachse erstreckenden Taschen mit darin angeordneten Permanentmagneten auf, wobei zwischen jeweils zwei benachbarten Magneten eines Magnetpols ein gegenseitiger Abstandsbereich mit einem dort radial verlaufenden und vergleichsweise schmalen Steg ausgebildet ist. Zur Reduzierung einer erhöhten mechanischen Belastung an diesen Stegen ist die Anpressplatte in Umfangsrichtung mit einer radial variierenden Kontur ausgebildet. Dabei weist die Anpressplatte an Positionen zwischen zwei Magnetpolen und den dort vorhandenen vergleichsweise breiten Stegen Radialvorsprünge und an Positionen zwischen zwei Magneten eines Magnetpols und den dort vorhandenen schmalen Stegen radiale Rücksprünge auf.
  • Bei dem erläuterten Rotor ist das Blechpaket durch die unterschiedlich ausgebildeten Axialanschläge lediglich radial einseitig, nämlich im Bereich der Rotorwelle axial geklemmt. Zudem ist die Anpressplatte so beschaffen, dass diese das Blechpaket lediglich in einem radial zu den Permanentmagneten innenliegenden Flächenbereich mit einer Anpresskraft beaufschlagen kann. Der darüber hinausgehende radial äußere Bereich des Blechpakets, in welchem die Magnete angeordnet sind, erfährt im Wesentlichen keine Anpresskraft. Durch diese Struktur neigt das Blechpaket an dessen Außenumfangsfläche zum Auffächern der einzelnen Blechlamellen.
  • Die Erfindung stellt sich von dem genannten Stand der Technik ausgehend die Aufgabe, einen Rotor der eingangs genannten Art zu verbessern, so dass ein Auffächern der Blechlamellen sicher vermieden wird.
  • Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch einen Rotor mit den im unabhängigen Patentanspruch angegebenen Merkmalen und durch eine elektrische Maschine mit einem solchen Rotor gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Figurenbeschreibung entnehmbar.
  • Es wird somit gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ein Rotor einer permanenterregten elektrischen Maschine vorgeschlagen, welcher einen Rotorträger mit einem sich in Bezug auf eine Drehachse des Rotors axial erstreckenden Tragbereich aufweist und wobei an dem Tragbereich ein aus einer Vielzahl von Blechlamellen gefügtes Blechpaket zwischen einem ersten Axialanschlag und einem zweiten Axialanschlag festgelegt ist. Das Blechpaket umfasst eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten und sich im Wesentlichen entlang der Drehachse erstreckenden Taschen mit darin angeordneten Permanentmagneten bzw. kurz Magneten. Dabei ist zwischen jeweils zwei benachbarten Magneten in Umfangsrichtung ein gegenseitiger Abstandsbereich ausgebildet.
  • Gemäß der Erfindung ist bei dieser Anordnung vorgesehen, dass zumindest einer der vorgenannten Axialanschläge eine Mehrzahl von Vorsprüngen aufweist, welche zumindest mittelbar am Blechpaket anliegen und welche sich an diesem in radialer Richtung erstrecken und in den Abstandsbereich zwischen jeweils zwei benachbarten Magneten eingreifen.
  • Durch diese Ausbildung des Rotors ergibt sich der Vorteil, dass das Blechpaket im Wesentlichen über dessen gesamte radiale Erstreckung mit einer Axialkraft beaufschlagt werden kann, so dass ein axiales Auffächern der Blechlamellen sicher verhindert werden kann. Zwischen den Vorsprüngen sind an dem Axialanschlag Freiräume vorhanden, wodurch die stirnseitig am Rotor befindlichen Magnete bzw. Magnetbereiche freigestellt und nicht durch einen Axialanschlag abgedeckt sind. Dadurch werden die Magnete von den Axialanschlägen nicht mit einer wirkenden Axialkraft beaufschlagt und können in dieser Hinsicht axialkraftfrei in deren Taschen angeordnet werden. Eine montagebedingte Bruchgefahr der Magnete ist somit deutlich reduziert. Weiterhin kann auch ein axiales Aufweiten der Taschen und eine damit gegebenenfalls verbundene Verringerung einer axialen Haltekraft der Magnete durch die Vorsprünge des Axialanschlags sicher vermieden werden. Die Freiräume bzw. die Freistellungen dienen zudem der Vermeidung eines magnetischen Kurzschlusses an den Stirnseiten des Rotors, das heißt zwischen den Magneten und einem dort befindlichen Axialanschlag. Mit Vorteil sind beide Axialanschläge des Blechpakets wie zuvor erläutert ausgebildet.
  • Die radialen Vorsprünge eines Axialanschlages können stirnseitig am Rotor über einen Anordnungsbereich der Magnete radial überstehen, das heißt, die Magnete radial übergreifen, ohne diese jedoch zu bedecken. Das bedeutet, dass im Wesentlichen der gesamte radiale Erstreckungsbereich der Magnetanordnung am Rotor durch die Vorsprünge erfasst wird und mit einer axialen Anpresskraft beaufschlagt werden kann. Die Vorsprünge können direkt, das heißt unmittelbar oder auch mittelbar, also unter Einlagerung eines weiteren Elements, wie zum Beispiel eines Isolationselements, an dem Blechpaket anliegen und eine Anpresskraft auf dieses ausüben.
  • Im gegenseitigen Abstandsbereich der Magnete können am Blechpaket vergleichsweise schmale Stege verbleiben, welche eine mechanische Schwächung des Blechpakets bewirken und welche beim Betrieb einer elektrischen Maschine besonders mit einer Zugspannung belastet werden können. Die Vorsprünge können durch die vorgeschlagene Ausbildung eines Axialanschlags diese Stege abdecken und gleichmäßiger mit einer axialen Anpresskraft beaufschlagen. Dadurch kann eine Bruchgefahr des Blechpakets an diesen Positionen des Rotors verringert werden.
  • Unter dem gegenseitigen Abstandsbereich von zwei benachbarten Magneten ist hier ein, in einer stirnseitigen Ansicht vorhandener Flächenbereich des Blechpakets zu verstehen, innerhalb dem eine kürzeste gegenseitige Entfernung der Magnete vorhanden ist. Die einzelnen Magnete können jeweils einzeln einen Magnetpol am Rotor ausbilden. Es können auch jeweils mehrere Magnete zu einer Gruppe zusammengefasst sein und gemeinsam einen Magnetpol des Rotors ausbilden. Insbesondere können dazu die einzelnen Magnete in Umfangsrichtung betrachtet geneigt zueinander angeordnet sein und beispielsweise eine V-förmige Anordnung ausbilden.
  • Der besagte Tragbereich kann je nachdem, ob die Maschine in Innenläufer- oder in Außenläuferbauart ausgeführt ist, zur Festlegung des Blechpakets eine Innenumfangsfläche oder eine Außenumfangsfläche aufweisen. Das Blechpaket kann an dem Rotorträger zum Beispiel durch Aufschrumpfen festgelegt werden. Zur Erhöhung der Drehmomentfestigkeit kann es jedoch vorteilhaft sein, zwischen dem Tragbereich und dem Blechpaket eine radiale Formschlussverbindung auszubilden. Dazu kann am Tragbereich und an der Fügefläche des Blechpakets eine Nut-Feder-Struktur ausgebildet sein. Der Rotorträger kann als eine massive Rotorwelle oder kostengünstig und gewichtsoptimiert in Leichtbauweise als ein Blechumformteil ausgebildet sein, welches zur Festlegung an einer Rotorwelle oder an einem anderen Funktionselement bestimmt ist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführung können an dem Blechpaket zur Optimierung des Magnetflusses axiale Ausnehmungen bzw. Hohlräume vorgesehen sein, welche als Flusssperren wirken und welche der lokal gezielten Ausbildung eines magnetischen Flusspfades dienen. Die Flusssperren können dazu entweder an den Taschen selbst oder separat von den Taschen ausgebildet sein. Im ersten Fall umfassen die Taschen somit einen Magnetaufnahmebereich und zumindest eine Flusssperre. Die Vorsprünge eines Axialanschlags können dabei mit Vorteil so ausgebildet sein, dass diese in einen Abstandsbereich zwischen jeweils zwei benachbarten Taschen eingreifen. Dadurch werden beispielsweise also auch die Flusssperren an den Taschen nicht von den Vorsprüngen abgedeckt und nicht in deren Wirkung eingeschränkt.
  • Mit Vorteil kann der erste Axialanschlag durch einen einteilig mit dem Tragbereich ausgeführten Radialabschnitt gebildet werden. Zur Bildung des Radialabschnitts kann bei einem blechförmigen Rotorträger ein freies axiales Ende in radialer Richtung des Blechpakets umgeformt bzw. abgewinkelt werden. Dieser Anschlag ist vorteilhaft hinsichtlich der Vorsprünge ebenso wie der am Blechpaket axial gegenüberliegende Axialanschlag ausgebildet. Damit kann das Blechpaket im Wesentlichen über dessen gesamte radiale und axiale Erstreckung mit einer Klemmkraft beaufschlagt werden.
  • Gemäß einer günstigen Ausführung kann der zweite Axialanschlag als ein Anbauelement ausgebildet sein und am Rotorträger auf der, dem ersten Axialanschlag axial gegenüberliegenden Ende des Tragbereichs unlösbar festgelegt sein. Der zweite Anschlag wird also nach der Anordnung des Blechpakets am Tragbereich ausgebildet.
  • Zum Zweck einer sicheren und dauerhaften Festlegung kann der zweite Anschlag mittels einer Verstemmung am Rotorträger festgelegt sein. Beim Verstemmen ist gegenüber einem Verschweißen kein Wärmeeintrag erforderlich, welcher zu einem unerwünschten Verzug des Rotors führen kann.
  • Weitergehend kann der zweite Axialanschlag vorteilhaft als eine Winkelscheibe mit zwei Schenkeln ausgebildet sein, wobei einer der Schenkel am Tragbereich und der andere Schenkel am Blechpaket anliegt. Dabei kann ein zwischen den Schenkeln aufgespannter Öffnungswinkel zumindest im unmontierten Zustand der Winkelscheibe größer als 90° betragen. Bei der Montage der Winkelscheibe befindet sich einer der Schenkel in Anlage zum Tragbereich und der andere Schenkel wird axial gegen das Blechpaket gepresst. Dadurch kann die Winkelscheibe elastisch verformt werden und in diesem Zustand am Rotorträger festgelegt werden, so dass das Blechpaket dauerhaft axial verspannt ist. Mit Vorteil kann im montierten Zustand der am Blechpaket befindliche Schenkel im Wesentlichen ganzflächig am Blechpaket anliegen, so dass der Öffnungswinkel gegenüber dem nicht montierten Ausgangszustand verkleinert ist und dann im Wesentlichen 90° beträgt.
  • Der am Tragbereich anliegende Bereich des zweiten Anschlags, insbesondere der dort anliegende Schenkel der Winkelscheibe kann mehrere Ausnehmungen aufweisen, in welche beim Verstemmen Material des Tragbereichs hineingeformt wird. Die Verstemmung erfolgt damit punktuell an den Ausnehmungen und zugleich prozesssicher mit einem axialen Abstand zum Blechpaket, so dass dieses dabei nicht deformiert oder beschädigt wird.
  • Mit besonderem Vorteil kann einer der Axialanschläge aus einem ferromagnetischen Werkstoff, insbesondere aus einem Stahlwerkstoff ausgebildet sein. Die Verwendung eines solchen Werkstoffs ermöglicht beispielweise gegenüber einem Aluminiumwerkstoff bei einer vorgegebenen Materialstärke durch ein größeres Elastizitätsmodul eine höhere Festigkeit des Axialanschlags. Mit anderen Worten kann die Materialstärke bei Verwendung eines Stahlwerkstoffs, insbesondere eines Stahlblechs gegenüber einem Aluminiumblech verringert werden. Grundsätzlich kann ein besagter Axialanschlag auch aus einem nicht ferromagnetischen, also aus einem diamagnetischen oder paramagnetischen Werkstoff gefertigt sein.
  • Dadurch, dass der oder die Axialanschläge die Magnete stirnseitig nicht bedecken, wird das sich im Blechpaket ausbreitende Magnetfeld nicht merklich beeinflusst und ein unerwünschter magnetischer Kurzschluss wird vermieden. Durch die Ausbildung von Axialanschlägen mit fingerartigen Vorsprüngen wird damit die Effizienz einer elektrischen Maschine bei Verwendung eines Stahlwerkstoffs und einer vergleichsweise großen radialen Erstreckung der Axialanschläge nicht nachteilig beeinflusst oder zumindest nicht merklich eingeschränkt.
  • Mit weiteren Vorteil kann der Rotorträger als ein Blechumformteil aus einem Stahlblech ausgebildet sein, wobei sich an der dem ersten Axialanschlag axial gegenüberliegenden Seite des Tragbereichs ein topfförmiger Nabenbereich mit einer Kröpfung anschließen kann. Der Nabenbereich dient der Anordnung des Rotors an einer Rotorwelle oder an einem weiteren drehmomentübertragenden Funktionselement, wobei durch die Kröpfung eine Versteifung des Rotors bewirkt wird. Ein vom Tragbereich radial verlaufender scheibenförmiger Bereich des Rotorträgers ist zweifach um etwa 90° abgewinkelt, so dass der Nabenbereich etwa axial mittig in den Innenraum des Rotors geführt ist.
  • Die Erfindung betrifft gemäß einem weiteren Aspekt eine permanenterregte elektrische Maschine mit einem wie zuvor beschriebenen Rotor und mit einem radial zu dem Rotor angeordneten Stator mit einer Statorwicklung.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer in den Figuren dargestellten Ausführungsform beispielhaft erläutert.
  • Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung einer permanenterregten elektrischen Maschine mit einem Rotor;
    • 2 eine ausschnittweise Darstellung eines Blechpakets des Rotors mit Magneten;
    • 3 eine vergrößerte ausschnittweise Axialschnittdarstellung eines Rotors der Maschine von 1 mit einem Rotorträger und einem Blechpaket;
    • 4 eine ausschnittweise stirnseitige Darstellung des Rotors von 3 mit Blick auf einen als Winkelring ausgebildeten Axialanschlag zur Festlegung des Blechpakets;
    • 5a, b zwei Ansichten des Winkelrings von 4;
    • 6 eine ausschnittweise stirnseitige Ansicht des Rotorträgers mit einem dort angeformten weiteren Axialanschlag zur Festlegung des Blechpakets;
    • 7 eine ausschnittweise Darstellung eines Befestigungsbereichs des Winkelrings von 4 an dem Rotorträger von 3.
  • 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine permanenterregte elektrische Synchronmaschine 10, welche als Antriebsaggregat eines Hybrid- oder Elektrofahrzeuges vorgesehen ist. Die Maschine 10 ist hier in Innenläuferbauweise konzipiert und umfasst ein Motorgehäuse 12, einen Stator 14 mit einem Statorblechpaket 15 und mit einer Statorwicklung 16, welcher in der üblichen Weise unter Ausbildung eines Luftspalts radial zu einem Rotor 18 angeordnet ist.
  • Der Rotor 18 ist mittels einer Rotorwelle 20 drehbar um eine Drehachse A zu dem Stator 14 gelagert und weist weiter einen Rotorträger 22 auf, welcher aus einem vergleichsweise dünnwandigen, jedoch hochfesten Stahlwerkstoff als Blechumformteil ausgebildet ist.
  • An dem Rotorträger 22 ist ein sich in Bezug auf die Drehachse A axial erstreckender Tragbereich 220 mit einer Außenumfangsfläche ausgebildet, an welchem mittels mehrerer radialer Formschlussverbindungen 26 (3), insbesondere mittels Nut-Feder-Verbindungen ein in bekannter Art und Weise aus axial gestapelten Blechlamellen gefügtes Blechpaket 28 festgelegt ist. Das Blechpaket 28 umfasst insbesondere mit Blick auf 2 eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten und sich im Wesentlichen entlang der Drehachse A erstreckenden Taschen 30 mit darin angeordneten quaderförmigen Permanentmagneten bzw. kurz Magneten 32. Die Taschen 30 sind gegenüber den Magneten 32 vergrößert ausgebildet, wobei die Magnete 32 dort in Magnetaufnahmebereichen 30a aufgenommen sind. Die Magnete 32 sind jeweils paarweise unter Ausbildung von mehreren V-förmigen Magnetpolen 34 gruppiert. Dabei sind zwischen jeweils zwei benachbarten Magneten 32 sowohl innerhalb eines Magnetpols 34 als auch zwischen benachbarten Magnetpolen 34 in Umfangsrichtung gegenseitige Abstandsbereiche 36, 38 mit dort im Wesentlichen radial verlaufenden Stegen 40, 42 ausgebildet.
  • Zur Optimierung des Magnetflusses sind weiter an den Taschen 30 axiale Ausnehmungen 30b vorgesehen, welche als Flusssperren wirken und welche sich unmittelbar an die Magnetaufnahmebereiche 30a anschließen. Die Ausnehmungen 30b bzw. Flusssperren sind im Ausführungsbeispiel jeweils an den in Umfangsrichtung voneinander weit entfernten und abgewandten Bereichen der Magnet 32 eines Magnetpols 34 ausgebildet. In Umfangsrichtung sind damit zwei benachbarte Magnete 32 von benachbarten Magnetpolen 34 durch zwei Flusssperren 30b und einen zwischen diesen befindlichen Steg 42 voneinander getrennt. Ein zwischen zwei Flusssperren 30b bzw. zwischen den zugeordneten Taschen 30 gebildeter Abstandsbereich 300 ist somit kleiner als der dort zwischen zwei Magneten 32 vorhandene Abstandsbereich 38.
  • Das Blechpaket 28 ist mit Blick auf die 1 und 3 an dem Tragbereich 220 zwischen einem ersten Axialanschlag 44 und einem zweiten Axialanschlag 46 festgelegt, wodurch die einzelnen Blechlamellen unter einer axialen Vorspannung zusammengepresst werden. Der erste Axialanschlag 44 ist durch einen einteilig mit dem Tragbereich 220 ausgeführten Radialabschnitt 222 gebildet, wozu bei dem blechförmigen Rotorträger 22 ein freies axiales Ende in radialer Richtung des Blechpakets 28, hier nach radial außen abgewinkelt ist (1, 3, 6). Im Bereich der Formschlussverbindung 26 ist der Radialabschnitt 222 unterbrochen ausgebildet. Der zweite Axialanschlag 46 ist als ein Anbauelement 48 ausgebildet und wird nach der Anordnung des Blechpakets 28 am Rotorträger 22 auf der, dem ersten Axialanschlag 46 axial gegenüberliegenden Ende des Tragbereichs 220 aufgeschoben und dort unlösbar festgelegt. In dem hier erläuterten Ausführungsbeispiel ist der zweite Axialanschlag 46 als eine Winkelscheibe 50 aus einem Stahlwerkstoff mit zwei Schenkeln 52, 54 ausgebildet, wobei der Schenkel 52 am Tragbereich 220 und der andere Schenkel 54 am Blechpaket 28 anliegt. Ein zwischen den Schenkeln 52, 54 aufgespannter Öffnungswinkel α beträgt zumindest im unmontierten Zustand der Winkelscheibe 50 etwas mehr als 90°. Bei der Montage der Winkelscheibe 50 wird der Schenkel 54 axial gegen das Blechpaket 28 gepresst, wodurch die Winkelscheibe 50 elastisch verformt und in diesem Zustand am Rotorträger 22 festgelegt wird. Es ist in den Figuren erkennbar, dass im montierten Zustand Schenkel 54 im Wesentlichen ganzflächig am Blechpaket 28 anliegt, wobei der Öffnungswinkel α gegenüber dem nicht montierten Ausgangszustand verkleinert ist und dann im Wesentlichen 90° beträgt. Der zweite Axialanschlag 46 ist entlang des Umfangs an mehreren Positionen mittels einer Verstemmung 60 am Rotorträger 22 festgelegt. Der am Tragbereich 220 anliegende Schenkel 52 weist dazu mehrere Ausnehmungen 52a auf, in welche beim Verstemmen Material des Tragbereichs 220 hineingeformt wird und so eine axiale Sicherung erzeugen (5a, 7).
  • Nachfolgend wird die weitere strukturelle Ausbildung der Axialanschläge 44, 46 erläutert, welche beiden Axialanschlägen 44, 46 gemeinsam ist und welche mit Bezug zu dem zweiten Axialanschlag 46 erläutert wird, jedoch gleichfalls auf den ersten Axialanschlag 44 zutrifft.
  • Insbesondere mit Blick auf 5b ist erkennbar, dass an dem zur stirnseitigen Anlage am Blechpaket 28 bestimmten Schenkel 54 ein ringscheibenförmig geschlossener Basisbereich 540 vorhanden ist, von dem eine Mehrzahl von zwei Arten von Vorsprüngen 542, 544 fingerförmig hervorsteht, deren Breite in Umfangsrichtung variiert und welche in der Darstellung von 3 am Blechpaket 28 anliegen. Die Vorsprünge 542, 544 erstrecken sich am Blechpaket 28 in radialer Richtung nach außen und greifen in den Abstandsbereich 36, 38 zwischen jeweils zwei benachbarten Magneten 32 ein. Dabei greifen die vergleichsweise breiteren Vorsprünge 542 in den Abstandsbereich 36 zwischen zwei benachbarten Magneten 32 eines Magnetpols 34 ein, während die dazu vergleichsweise schmaleren Vorsprünge 544 in den Abstandsbereich 38 zwischen zwei benachbarten Magneten 32 von zwei zueinander benachbarten Magnetpolen 34 eingreifen. Insbesondere greifen die Vorsprünge 544 in den Abstandsbereich 38 der dort vorhandenen und durch die Flusssperren 30b erweiterten Taschen 30 ein. Die Vorsprünge 542, 544 decken dabei die zwischen den Magneten 32 befindlichen Stege 40, 42 ab. Zwischen den Vorsprüngen 542, 544 sind Freiräume bzw. Ausnehmungen 546, 548 vorhanden (5b), sodass die Magnete 32 freigestellt sind.
  • Durch die vorstehend erläuterte Ausbildung der Axialanschläge 44, 46 kann das Blechpaket 28 im Wesentlichen über dessen gesamte radiale und axiale Erstreckung mit einer ausreichend hohen Klemmkraft beaufschlagt werden, um die eingangs genannte Problematik eines Auffächerns sicher zu vermeiden. Gleichzeitig werden dabei die in dem Blechpaket 28 angeordneten Magnete 32 nicht mit einer Axialkraft beaufschlagt.
  • Wie in 1 weiter zu erkennen schließt sich an der dem ersten Axialanschlag 44 axial gegenüberliegenden Seite des Tragbereichs 220 ein im Wesentlichen topfförmiger Nabenbereich 224 mit einer Kröpfung 62 an. Der Tragbereich 220 geht dazu etwa axial auf Höhe der Positionen der Verstemmung der Winkelscheibe 50 in einen radial abgewinkelten scheibenförmigen Abschnitt 226 über. Der Nabenbereich 224 dient der Anordnung des Rotors 18 an der Rotorwelle 20 oder an einem weiteren, hier nicht dargestellten drehmomentübertragenden Funktionselement. Zur Ausbildung der Kröpfung 62 ist ein vom Tragbereich 220 radial verlaufender scheibenförmiger Bereich des Rotorträgers 22 zweifach um etwa 90° abgewinkelt, so dass der Nabenbereich 224 etwa axial mittig in den Innenraum des Rotors 18 geführt ist und das Blechpaket 28 abstützt.
  • Alternativ zum dem vorstehend erläuterten Rotor 18 können die Magnetpole 34 auch jeweils durch einen einzelnen oder einen segmentierten Permanentmagneten 32 dargestellt werden. Das bedeutet, dass beispielweise bei der Anordnung von 2 die Abstandsbereiche 36 und die Stege 40 entfallen.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    elektrische Maschine
    12
    Motorgehäuse
    14
    Stator
    15
    Statorblechpaket
    16
    Statorwicklung
    18
    Rotor
    20
    Rotorwelle
    22
    Rotorträger
    220
    Tragbereich
    222
    Radialabschnitt
    224
    Nabenbereich
    226
    scheibenförmiger Abschnitt
    26
    Formschlussverbindung
    28
    Blechpaket
    30
    Tasche
    300
    Abstandsbereich
    30a
    Magnetaufnahmebereich
    30b
    Ausnehmung
    32
    Magnet
    34
    Magnetpol
    36
    Abstandsbereich
    38
    Abstandsbereich
    40
    Steg
    42
    Steg
    44
    Axialanschlag
    46
    Axialanschlag
    48
    Anbauelement,
    50
    Winkelscheibe
    52
    Schenkel
    52a
    Ausnehmung
    54
    Schenkel
    540
    Basisbereich
    542
    Vorsprung
    544
    Vorsprung
    546
    Ausnehmung
    548
    Ausnehmung
    60
    Verstemmung
    62
    Kröpfung
    α
    Öffnungswinkel
    A
    Achse
  • 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
    • EP 3376641 A1 [0001]

Claims (9)

  1. Rotor (18) einer permanenterregten elektrischen Maschine (10), umfassend - einen Rotorträger (22) mit einem sich in Bezug auf eine Drehachse (A) des Rotors (18) axial erstreckenden Tragbereich (220), - ein aus einer Vielzahl von Blechlamellen gefügtes Blechpaket (28), welches an dem Tragbereich (220) zwischen einem ersten Axialanschlag (44) und einem zweiten Axialanschlag (46) festgelegt ist, wobei - das Blechpaket (28) eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten und sich im Wesentlichen entlang der Drehachse (A) erstreckenden Taschen (30) mit darin angeordneten Magneten (32) aufweist und wobei zwischen jeweils zwei benachbarten Magneten (32) in Umfangsrichtung ein gegenseitiger Abstandsbereich (36, 38) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Axialanschläge (44, 46) eine Mehrzahl von Vorsprüngen (542, 544) aufweist, welche zumindest mittelbar am Blechpaket (28) anliegen und welche sich an diesem in radialer Richtung erstrecken und in den Abstandsbereich (36, 38) zwischen jeweils zwei benachbarten Magneten (32) eingreifen.
  2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (544) in einen Abstandsbereich (300) zwischen jeweils zwei benachbarten Taschen (30) eingreifen.
  3. Rotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Axialanschlag (44) durch einen einteilig mit dem Tragbereich (220) ausgeführten Radialabschnitt (222) gebildet ist.
  4. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Axialanschlag (46) als ein Anbauelement (48) ausgebildet ist und am Rotorträger (22) auf der, dem ersten Axialanschlag (44) axial gegenüberliegenden Ende des Tragbereichs (220) unlösbar festgelegt ist.
  5. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Anschlag (46) mittels einer Verstemmung (60) am Rotorträger (22) festgelegt ist.
  6. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Axialanschlag (46) als eine Winkelscheibe (50) mit zwei Schenkeln (52, 54) ausgebildet ist, wobei einer der Schenkel (52) am Tragbereich (220) und der andere Schenkel (54) am Blechpaket (28) anliegt und wobei ein zwischen den Schenkeln (52, 54) aufgespannter Öffnungswinkel (α) zumindest im unmontierten Zustand der Winkelscheibe (48) größer als 90° ist.
  7. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Axialanschläge (44, 46) aus einem ferromagnetischen Werkstoff, insbesondere aus einem Stahlwerkstoff ausgebildet ist.
  8. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorträger (22) als ein Blechumformteil aus einem Stahlblech ausgebildet ist, wobei sich an der dem ersten Axialanschlag (44) axial gegenüberliegenden Seite des Tragbereichs (220) ein topfförmiger Nabenbereich (224) mit einer Kröpfung (62) anschließt.
  9. Elektrische Maschine (10) mit einem Stator (14) mit einer Statorwicklung (16) und mit einem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildeten und radial zu dem Stator (14) angeordneten Rotor (18).
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