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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft einen Resolverrotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus dem Stand der Technik sind bereits Resolverrotoren bekannt, die von einem Blechpaket aus einer Vielzahl von ferromagnetischen Blechen gebildet sind. Die Bleche sind über Stanznoppen mechanisch miteinander verbunden. Der Resolverrotor weist eine äußere Abtastfläche auf, die von einer Mehrzahl von konvexen Abschnitte und eine Mehrzahl von konkaven Abschnitte gebildet ist, welche abwechselnd in Umfangsrichtung der äußeren Abtastfläche angeordnet sind und stetig ineinander übergehen, wobei die konvexen Abschnitte radial nach außen ragende Pole ausbilden. Zudem weist der Resolverrotor eine kreisförmige Wellenaufnahme zum Aufpressen auf eine Welle auf. Ein Problem, das die aus dem Stand der Technik bekannten Resolverrotoren aufweisen, ist, dass es aufgrund der durch das Aufpressen des Resolverrotors auf eine Welle auf den Resolverrotor wirkenden Kraft zu einer Delamination des Blechpakets kommen kann. Zu solch einer Delamination des Blechpakets kann es zudem auch kommen, wenn das Material der Welle einen größeren Temperaturausdehnungskoeffizienten aufweist als das Material der Bleche des Blechpakets.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Resolverrotor mit vorteilhaften Eigenschaften hinsichtlich einer Vermeidung einer Delamination des Blechpakets des Resolverrotors bereitzustellen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einem Resolverrotor mit einem Rotorköper, der von einem Blechpaket einer Vielzahl von ferromagnetischen Blechen gebildet ist, die über Stanznoppen mechanisch miteinander verbunden sind, und der eine äußere Abtastfläche, die von einer Mehrzahl von konvexen Abschnitten und eine Mehrzahl von konkaven Abschnitte gebildet ist, welche abwechselnd in Umfangsrichtung der äußeren Abtastfläche angeordnet sind und stetig ineinander übergehen, wobei die konvexen Abschnitte radial nach außen ragende Pole ausbilden, und eine kreisförmige Wellenaufnahme zum Aufpressen oder Aufschrumpfen auf eine Welle aufweist.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Wellenaufnahme in Umfangsrichtung verteilt eine Mehrzahl von radial nach innen gerichteter Presskontaktabschnitten und in Bereichen der Stanznoppen radial nach außen gerichtete Materialausnehmungen aufweist.
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Der Resolverrotor ist insbesondere zur Verwendung in einem Resolver mit variabler Reluktanz vorgesehen. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. Bei einem Resolver mit variabler Reluktanz handelt es sich um eine Vorrichtung zum Erfassen eines Drehwinkels einer Welle. Ein Resolver umfasst einen Resolverrotor und einen Resolverstator, welcher den Resolverrotor in Umfangsrichtung umschließt und konzentrisch zum Resolverrotor angeordnet ist, wobei der Resolverrotor relativ zum Resolverstator drehbar ist. Der Resolverrotor ist von einem Blechpaket gebildet, das eine Vielzahl von ferromagnetischen, weichmagnetischen Blechen umfasst. Die Bleche sind über Stanznoppen mechanisch miteinander verbunden. Das Blechpaket ist insbesondere mittels Stanzpaketierens hergestellt. Der Resolverrotor weist eine äußere Abtastfläche auf, die von einer Mehrzahl von konvexen Abschnitten und eine Mehrzahl von konkaven Abschnitten gebildet, welche abwechselnd in Umfangsrichtung der äußeren Abtastfläche angeordnet sind und stetig ineinander übergehen. Die konvexen Abschnitte der Abtastfläche weisen in Umfangsrichtung eine größere Erstreckung auf als die konkaven Abschnitte der Abtastfläche. Die konvexen Abschnitte der Abtastfläche bilden dabei radial nach außen ragende Rotorpole aus. Eine Anzahl von Stanznoppen entspricht insbesondere einem Doppelten der Anzahl von Rotorpolen des Resolverrotors. Die Abtastfläche kann insbesondere zwischen zwei und acht konvexe Abschnitte aufweisen, welche folglich zwischen zwei und acht Rotorpole ausbilden. Die Anzahl von konkaven Abschnitten entspricht insbesondere der Anzahl von konvexen Abschnitten. Insbesondere kann die Abtastfläche von vier konvexen und vier konkaven Abschnitten gebildet sein, wodurch vier Rotorpole ausgebildet sind.
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Bei einem Resolver mit variabler Reluktanz sind Erregerwicklungen und Ausgangswicklungen auf Zähne des Resolverstators gewickelt. Die Ausgangswicklungen sind zur Ausgabe eine Sinuskomponente und einer Cosinuskomponente des Resolverrotors auf. Wenn der Resolverrotor durch eine Rotation der Welle innerhalb des Resolverstators wird, variiert aufgrund der Geometrie der Abtastfläche des Resolverrotors die Breite eines Luftspalts zwischen der Abtastfläche des Resolverrotors und den magnetischen Polen des Resolverrotors. Eine der Änderung der Luftspaltbreite entsprechende Spannung in den Ausgangswicklungen induziert. Die durch die Ausgangswicklungen erzeugte Spannung ist ein Signal, das den Winkel einer Drehung des Resolverrotors widerspiegelt, weshalb es möglich ist, den Drehwinkel der Welle unter Verwendung des Signals zu erfassen.
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Der Resolverrotor ist drehfest an der Welle angeordnet. Die Welle ist insbesondere durch die Wellenaufnahme des Resolverrotors hindurchgeführt. Insbesondere ist der Resolverrotor auf die Welle aufgepresst oder aufgeschrumpft. Dabei weist die Motorwelle gegenüber einem Innendurchmesser der Wellenaufnahme des Resolverrotors ein Übermaß auf. Bei Aufpressen muss daher eine axiale Kraft auf den Resolverrotor aufgebracht werden, um den Resolverrotor auf die Welle aufzuschieben. Beim Aufschrumpfen hingegen wird der Resolverrotor erwärmt, sodass sich ein Innendurchmesser der Wellenaufnahme vergrößert. Der erwärme Resolverrotor kann somit mit einer geringen axialen Kraft oder ohne axiale Kraft auf die Welle aufgeschoben werden. Beim anschließenden Abkühlen verringert sich der Innendurchmesser des Resolverrotors wieder, wodurch der Resolverrotor drehfest an der Welle fixiert wird.
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Durch das Übermaß der Welle gegenüber dem Innendurchmesser der Wellenaufnahme wirken nach der Montage des Resolverrotors auf der Welle radiale Kräfte auf den Resolverrotor, die zu einer Delamination des Blechpakets des Resolverrotors führen können. Insbesondere wenn die Welle und der Resolverrotor des Resolverrotors unterschiedlich große Temperaturausdehnungkoeffizienten aufweisen und in der Anwendung einen großen Temperaturbereich aufweist, muss die Welle ein verhältnismäßig großes Übermaß gegenüber dem Innendurchmesser der Wellenaufnahme des Resolverrotors, um bei jeder möglichen Betriebstemperatur innerhalb des Temperaturbereichs eine sichere drehfeste Verbindung zwischen der Welle und dem Resolverrotor zu gewährleisten. Insbesondere in solch einem Fall wirken große radiale Kräfte auf den Resolverrotor.
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Um eine Delamination des Blechpakts durch die radialen Kräfte zumindest weitgehend und vorzugsweise vollständig zu vermeiden, weist die Wellenaufnahme in Umfangsrichtung verteilt eine Mehrzahl von radial nach innen gerichteter Presskontaktabschnitten und in Bereichen der Stanznoppen radial nach außen gerichtete Materialausnehmungen auf. Die Presskontaktabschnitte erstrecken sich in Umfangsrichtung entlang des Innendurchmessers der Wellenaufnahme. Im montierten Zustand des Resolverrotors auf der Welle sind die Presskontaktabschnitte in Kontakt mit dem Außenumfang der Welle. Die Haltekraft zur Fixierung des Resolverrotors an der Welle wird durch den Presskontakt zwischen den Presskontaktabschnitten und der Welle erzeugt. Die Presskontaktabschnitte sind vorzugsweise jeweils an Winkelpositionen angeordnet, an denen der Resolverrotor einen maximalen oder minimalen Außendurchmesser aufweist. Zwischen den Presskontaktabschnitten sind in Umfangsrichtung verteilt eine Mehrzahl von radial nach außen gerichtete Materialausnehmungen angeordnet. Die Anzahl der Materialausnehmungen entspricht insbesondere einer Anzahl von Stanznoppen. Die Anzahl von Presskontaktabschnitten entspricht insbesondere einer Anzahl von Materialausnehmungen. Die Materialausnehmungen sind in Bereichen der Stanznoppen angeordnet. Insbesondere ist jeweils eine Materialausnehmung an einer Winkelposition angeordnet, an welcher eine der Stanznoppen angeordnet ist. Eine Erstreckung der Materialausnehmungen in Umfangsrichtung entspricht insbesondere einem Vielfachen des Durchmessers der Stanznoppen.
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Durch eine derartige Ausgestaltung kann ein gattungsgemäßer Resolverrotor mit vorteilhaften Eigenschaften hinsichtlich einer Vermeidung einer Delamination des Blechpakets des Resolverrotors bereitgestellt werden. Insbesondere kann durch die Materialausnehmungen der Wellenaufnahme in Bereichen der Stanznoppen im Pressverbund zwischen Welle und Resolverrotor eine radial auf die Stanznoppen wirkende Kraft, welche zu einer Delamination des Blechpaktes des Resolverrotors führen könnte, vorteilhaft reduziert oder vorzugsweise vollständig vermieden werden.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass die Stanznoppen in Umfangsrichtung entlang eines Kreises angeordnet sind, der konzentrisch zum Resolverrotor ist und dessen Durchmesser zwischen einem Innendurchmesser der Wellenaufnahme und dem minimalen Außendurchmesser des Resolverrotors liegt. Vorzugsweise entspricht der Durchmesser des Kreises, entlang dem die Stanznoppen angeordnet sind, einem mittleren Durchmesser eines von einem insbesondere maximalen Innendurchmesser der Wellenaufnahme und dem minimalen Außendurchmesser des Resolverrotors gebildeten Kreisrings. Die Stanznoppen sind vorzugsweise jeweils an einer Winkelposition angeordnet, welche zwischen einer Winkelpositionen, an welcher der Resolverrotor einen maximalen Außenumfang aufweist, und einer Winkelposition, an welcher der Resolverrotor einen minimalen Außenumfang aufweist, liegt. Die Winkelpositionen, an welchen die Stanznoppen angeordnet sind, bildet insbesondere eine Winkelhalbierende zwischen jeweils einer Winkelposition, an welcher der Resolverrotor einen maximalen Außenumfang aufweist, und einer Winkelposition, an welcher der Resolverrotor einen minimalen Außenumfang aufweist. Ein Resolverrotor, welcher vier Rotorpole aufweist, weist insbesondere acht Stanznoppen auf. Ein Winkel zwischen zwei benachbarten Winkelpositionen, an welchen Stanznoppen angeordnet sind, beträgt bei einem Resolverrotor mit vier Rotorpolen jeweils 45°. Ein Winkel zwischen einer Winkelpositionen, an welchen der Resolverrotor einen maximalen oder minimalen Außendurchmesser aufweist, und einer Winkelposition, an welcher eine Stanznoppe angeordnet ist, beträgt bei einem Resolverrotor mit vier Rotorpolen jeweils 22,5°. Durch eine derartige Anordnung der Stanznoppen kann eine vorteilhafte mechanische Stabilität des Blechpakets, insbesondere im Hinblick auf eine mögliche Delamination des Blechpakets, erreicht werden.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Presskontaktabschnitte in Umfangsrichtung eine größere Erstreckung aufweisen als die Materialausnehmungen. Vorzugsweise ist die Erstreckung der Presskontaktabschnitte in Umfangsrichtung um den Faktor 1,5 bis 2,0 größer als die Erstreckung der Materialausnehmungen in Umfangsrichtung. Bei einem Resolverrotor, welcher vier Rotorpole aufweist, erstrecken sich die Presskontaktabschnitte bei dieser Ausgestaltung in Umfangsrichtung insbesondere über einen Winkel zwischen 25° und 30°. Die Materialausnehmungen erstrecken sich bei einem Resolverrotor mit vier Rotorpolen bei dieser Ausgestaltung in Umfangrichtung insbesondere über einen Winkel zwischen 15° und 20°. Eine Materialausnehmung und ein in Umfangsrichtung benachbarter Presskontaktabschnitt erstrecken sich bei dieser Ausgestaltung in Umfangsrichtung insbesondere über einen Gesamtwinkel von 45°. Hierdurch kann über die Presskontaktabschnitte eine vorteilhafte Haltekraft bei einer gleichzeitigen vorteilhaften Kraftentlastung der Stanznoppen erreicht werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Materialausnehmungen in Umfangsrichtung eine größere Erstreckung aufweisen als die Presskontaktabschnitte. Vorzugsweise ist die Erstreckung der Materialausnehmungen in Umfangsrichtung um den Faktor 2,5 bis 3,5 größer als die Erstreckung der Presskontaktabschnitte in Umfangsrichtung. Bei einem Resolverrotor, welcher vier Rotorpole aufweist, erstrecken sich die Presskontaktabschnitte bei dieser Ausgestaltung in Umfangsrichtung insbesondere über einen Winkel zwischen 30° und 35°. Die Materialausnehmungen erstrecken sich bei einem Resolverrotor mit vier Rotorpolen bei dieser Ausgestaltung in Umfangrichtung insbesondere über einen Winkel zwischen 10° und 15°. Eine Materialausnehmung und ein in Umfangsrichtung benachbarter Presskontaktabschnitt erstrecken sich bei dieser Ausgestaltung in Umfangsrichtung insbesondere über einen Gesamtwinkel von 45°. Zusätzlich wird insbesondere in solch einer Ausgestaltung vorgeschlagen, dass der Resolverrotor eine Mehrzahl von Langlöchern aufweist, welche sich in Umfangsrichtung erstrecken und an Winkelpositionen angeordnet sind, die den Winkelpositionen der Presskontaktabschnitte entsprechen. Durch das Einbringen der Langlöcher bildet sich ein Steg aus, welcher radiale, auf den Resolverrotor wirkende Kräfte aufnehmen und somit weitergehende Beeinflussungen des Resolverrotors durch die radiale Kraft, insbesondere eine Delamination des Blechpaktes, vorteilhaft vermindern oder vorzugsweise vollständig verhindern kann. Die Langlöcher erstrecken sich vorzugsweise in Umfangsrichtung entlang eines Kreises, der konzentrisch zum Resolverrotor ist und dessen Durchmesser zwischen einem Innendurchmesser der Wellenaufnahme und einem Durchmesser eines Kreises liegt, entlang welchem die Stanznoppen angeordnet sind. Vorzugsweise weisen die Langlöcher in Umfangsrichtung eine grö-ßere Erstreckung auf als die Presskontaktabschnitte. Die Erstreckung der Langlöcher in Umfangsrichtung ist vorzugsweise um den Faktor 2,5 bis 3,5 größer als die Erstreckung der Presskontaktabschnitte in Umfangsrichtung. Bei einem Resolverrotor, welcher vier Rotorpole aufweist, erstrecken sich die Langlöcher bei dieser Ausgestaltung in Umfangsrichtung insbesondere über einen Winkel zwischen 25° und 35°.
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Zudem betrifft die Erfindung einen Resolver, insbesondere einen Resolver mit variabler Reluktanz, mit einem Resolverstator und einem erfindungsgemäßen Resolverrotor. Durch den Einsatz eines erfindungsgemäßen Resolverrotors kann ein Resolver mit vorteilhaften Betriebseigenschaften, insbesondere hinsichtlich einer Erfassungsgenauigkeit und /oder einer vorteilhaften Montageeigenschaften, bereitgestellt werden.
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Der erfindungsgemäße Resolverrotor soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann der erfindungsgemäße Resolverrotor zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
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Figurenliste
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigen:
- 1 eine Draufsicht auf einen Resolver,
- 2 eine perspektivische Ansicht eines Resolverrotors des Resolvers aus 1,
- 3, 4 jeweils eine Draufsicht auf den Resolverrotor aus 2,
- 5 eine perspektivische Ansicht eines alternativen Resolverrotors und
- 6, 7 jeweils eine Draufsicht auf den Resolverrotor aus 5.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt eine Draufsicht auf einen Resolver 56a. Der Resolver 56a ist als ein Resolver mit variabler Reluktanz ausgebildet. Der Resolver 56a umfasst einen Resolverrotor 10a und einen ringförmigen Resolverstator 58a mit einer Mehrzahl von Statorspulen 60a, welcher den Resolverrotor 10a in Umfangsrichtung umschließt. Der Resolverrotor 10a ist auf einer Welle 26a angeordnet. Der Resolverrotor 10a ist drehfest mit der Welle 26a verbunden. Vorzugsweise ist der Resolverrotor 10a auf die Welle 26a aufgepresst oder aufgeschrumpft.
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Die 2 zeigt den Resolverrotor 10a in einer perspektivischen Darstellung. Die 3 und 4 zeigen den Resolverrotor 10a jeweils in einer Draufsicht. Der Resolverrotor 10a ist von einem Blechpaket 12a gebildet, welches eine Vielzahl von übereinander angeordneten, ferromagnetischen Blechen umfasst. Die Bleche des Blechpakets 12a sind über Stanznoppen 14a mechanisch miteinander verbunden. Zudem weist der Resolverrotor 10a eine kreisförmige Wellenaufnahme 24a zum Aufpressen oder Aufschrumpfen auf die Welle 26a auf. Der Resolverrotor 10a weist eine äußere Abtastfläche 16a auf, die von einer Mehrzahl von konvexen Abschnitten 18a und eine Mehrzahl von konkaven Abschnitten 20a gebildet ist. Die konvexen Abschnitte 18a und die konkaven Abschnitte 20a sich in Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet und gehen stetig ineinander über. Die konvexen Abschnitte 18a bilden dabei radial nach außen ragende Rotorpole 22a des Resolverrotors 10a aus. Die Stanznoppen 14a sind in Umfangsrichtung entlang eines Kreises 34a angeordnet, der konzentrisch zum Resolverrotor 10a ist und dessen Durchmesser zwischen einem Innendurchmesser der Wellenaufnahme 24a und einem minimalen Außendurchmesser des Resolverrotors 10a liegt. Der Durchmesser des Kreises 34a entspricht vorzugsweise einem mittleren Durchmesser eines von einem Innendurchmesser der Wellenaufnahme 24a und dem minimalen Außendurchmesser des Resolverrotors 10a gebildeten Kreisrings 36a. Die Stanznoppen 14a sind jeweils an einer Winkelposition 38a angeordnet, welche zwischen einer Winkelposition 40a, an welcher der Resolverrotor 10a einen maximalen Außenumfang aufweist, und einer Winkelposition 42a, an welcher der Resolverrotor 10a einen minimalen Außenumfang aufweist, liegt (vgl. 2). Die Stanznoppen 14a sind somit jeweils in einem Übergang zwischen einem konkaven Abschnitt 20a und deinem konvexen Abschnitt 18a der Abtastfläche 16a angeordnet. Die Anzahl von Stanznoppen 14a entspricht einem Doppelten der Anzahl von Rotorpolen 22a des Resolverrotors 10a. Die Abtastfläche 16a des dargestellten Resolverrotors 10a weist vier konkave Abschnitte 20a und vier konvexe Abschnitte 18a auf, die vier Rotorpole 22a ausbilden. Der Resolverrotor 10a weist somit acht Stanznoppen 14a auf, mittels welcher die Bleche des Blechpakets 12a miteinander verbunden sind.
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Die Wellenaufnahme 24a weist in Umfangsrichtung verteilt eine Mehrzahl von radial nach innen gerichteter Presskontaktabschnitten 28a auf. Die Welle 26a weist gegenüber einem Innendurchmesser der Wellenaufnahme 24a zwischen gegenüberliegenden Presskontaktabschnitten 28a ein Übermaß auf. In einem auf der Welle 26a montierten Zustand des Resolverrotors 10a sind die Presskontaktabschnitte 28a in Kontakt mit der Welle 26a. Aufgrund des Übermaßes der Welle 26a wirken radiale Kräfte auf die Presskontaktabschnitte 28a, wodurch der Resolverrotor 10a sowohl in axialer Richtung als auch in Umfangsrichtung an der Welle 26a fixiert wird. Die Presskontaktabschnitte 28a sind jeweils an Winkelpositionen 40a, 42a an denen der Resolverrotor 10a einen maximalen oder minimalen Außendurchmesser aufweist. Der gezeigte Resolverrotor 10a mit vier konkaven Abschnitten 20a und vier konvexen Abschnitten 18a weist somit acht Presskontaktabschnitte 28a auf.
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Um eine Delamination des Blechpakets 12a, also ein Ablösen der Bleche des Blechpakets 12a voneinander zu verhindern, weist die Wellenaufnahme 24a in Bereichen der Stanznoppen 14a radial nach außen gerichtete Materialausnehmungen 30a auf. Durch die Materialausnehmungen 30a kann erreicht werden, dass in Bereichen der Stanznoppen 14a keine radialen Kräfte auf den Resolverrotor 10a wirken, wodurch vorteilhaft eine Delamination des Blechpaktes 12a verhindert werden kann. Die Presskontaktabschnitte 28a weisen in Umfangsrichtung eine größere Erstreckung auf als die Materialausnehmungen 30a. Vorzugsweise ist die Erstreckung 44a der Presskontaktabschnitte 28a in Umfangsrichtung um den Faktor 1,5 bis 2,0 größer, als die Erstreckung 46a der Materialausnehmungen 30a in Umfangsrichtung (vgl. 3). Im dargestellten Beispiel erstrecken sich die Presskontaktabschnitte 28a in Umfangsrichtung jeweils über einen Winkel von ca. 30°, während sich die Materialausnehmungen 30a sich in Umfangsrichtung jeweils über einen Winkel von ca. 15° erstrecken.
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In den 5 bis 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des anderen Ausführungsbeispiels verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 4 nachgestellt. In dem Ausführungsbeispiel der 5 bis 7 ist der Buchstabe a durch den Buchstaben b ersetzt.
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Die 5 zeigt eine alternative Ausgestaltung eines Resolverrotors 10a für einen Resolver 56b, insbesondere für einen Resolver mit variabler Reluktanz in einer perspektivischen Darstellung. Die 6 und 7 zeigen den Resolverrotor 10b jeweils in einer Draufsicht. Der Resolverrotor 10b ist von einem Blechpaket 12b gebildet, welches eine Vielzahl von übereinander angeordneten, ferromagnetischen Blechen umfasst, die über Stanznoppen 14b mechanisch miteinander verbunden. Zudem weist der Resolverrotor 10b eine kreisförmige Wellenaufnahme 24b zum Aufpressen oder Aufschrumpfen auf eine Welle 26b auf. Der Resolverrotor 10b weist eine äußere Abtastfläche 16b auf, die von einer Mehrzahl von konvexen Abschnitten 18b und eine Mehrzahl von konkaven Abschnitten 20b gebildet ist. Die Stanznoppen 14b sind in Umfangsrichtung entlang eines Kreises 34b angeordnet, der konzentrisch zum Resolverrotor 10b ist und dessen Durchmesser zwischen einem Innendurchmesser der Wellenaufnahme 24b und einem minimalen Außendurchmesser des Resolverrotors 10b liegt. Der Durchmesser des Kreises 34b entspricht vorzugsweise einem mittleren Durchmesser eines von einem Innendurchmesser der Wellenaufnahme 24b und dem minimalen Außendurchmesser des Resolverrotors 10b gebildeten Kreisrings 36b. Die Stanznoppen 14b sind jeweils an einer Winkelposition 38b angeordnet, welche zwischen einer Winkelposition 40b, an welcher der Resolverrotor 10b einen maximalen Außenumfang aufweist, und einer Winkelposition 42b, an welcher der Resolverrotor 10b einen minimalen Außenumfang aufweist, liegt (vgl. 6). Die Abtastfläche 16b des dargestellten Resolverrotors 10b weist vier konkave Abschnitte 20b und vier konvexe Abschnitte 18b auf, die vier Rotorpole 22b ausbilden. Der Resolverrotor 10b weist acht Stanznoppen 14b auf, mittels welcher die Bleche des Blechpakets 12b miteinander verbunden sind.
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Die Wellenaufnahme 24b weist in Umfangsrichtung verteilt eine Mehrzahl von radial nach innen gerichteter Presskontaktabschnitten 28b auf. Die Presskontaktabschnitte 30b sind jeweils an Winkelpositionen 40b, 42b angeordnet, an denen der Resolverrotor 10b einen maximalen oder minimalen Außendurchmesser aufweist. Der gezeigte Resolverrotor 10b mit vier konkaven Abschnitten 20b und vier konvexen Abschnitten 18b weist somit acht Presskontaktabschnitte 28b auf.
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Um eine Delamination des Blechpakets 12b, also ein Ablösen der Bleche des Blechpakets 12b voneinander zu verhindern, weist die Wellenaufnahme 24b in Bereichen der Stanznoppen 14b radial nach außen gerichtete Materialausnehmungen 30b auf. Die Materialausnehmungen 30b weisen in Umfangsrichtung eine größere Erstreckung auf als die Presskontaktabschnitte 28b. Vorzugsweise ist die Erstreckung 46b der Materialausnehmungen 30b in Umfangsrichtung um den Faktor 2,5 bis 3,5 größer, als die Erstreckung 44b der Presskontaktabschnitte 38b in Umfangsrichtung. Im dargestellten Beispiel erstrecken sich die Presskontaktabschnitte 28b in Umfangsrichtung jeweils über einen Winkel von ca. 10°, während sich die Materialausnehmungen 30b sich in Umfangsrichtung jeweils über einen Winkel von ca. 35° erstrecken.
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Zusätzlich zu den Materialausnehmungen 30b weist der Resolverrotor 10b eine Mehrzahl von Langlöchern 48b auf, welche sich in Umfangsrichtung erstrecken und an Winkelpositionen 50b angeordnet sind, die den Winkelpositionen 32b der Presskontaktabschnitte 28b entsprechen. Die Anzahl von Langlöchern 48b entspricht der Anzahl von Presskontaktabschnitten 28b. Die Langlöcher 48b erstrecken sich in Umfangsrichtung entlang eines Kreises 52b, der konzentrisch zum Resolverrotor 10b ist und dessen Durchmesser zwischen einem Innendurchmesser der Wellenaufnahme 24b und einem Durchmesser des Kreises 34b liegt, entlang welchem die Stanznoppen 14b angeordnet sind. Die Langlöcher 48b weisen in Umfangsrichtung eine größere Erstreckung auf als die Presskontaktabschnitte 28b. Vorzugsweise ist die Erstreckung 54b der Langlöcher 48b in Umfangsrichtung um den Faktor 2,5 bis 3,5 größer, als die Erstreckung 44b der Presskontaktabschnitte 28b in Umfangsrichtung (vgl. 7). Im dargestellten Beispiel erstrecken sich die Presskontaktabschnitte 28b in Umfangsrichtung jeweils über einen Winkel von ca. 10°, während sich die Langlöcher 48b sich in Umfangsrichtung jeweils über einen Winkel von ca. 30° erstrecken. Durch die Langlöcher 48b entstehen in Bereichen der Presskontaktabschnitte 28b Stege 62b, welche auf die Presskontaktabschnitte 28b wirkende radiale Kräfte durch Verformung in radialer Richtung aufnehmen können, wodurch weitergehende Beeinflussungen des Resolverrotors 10b durch die radialen Kräfte, insbesondere eine Delamination des Blechpaktes 12b, vorteilhaft verhindert werden können.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Resolverrotor
- 12
- Blechpaket
- 14
- Stanznoppen
- 16
- Abtastfläche
- 18
- konvexer Abschnitt
- 20
- konkaver Abschnitt
- 22
- Rotorpol
- 24
- Wellenaufnahme
- 26
- Welle
- 28
- Presskontaktabschnitt
- 30
- Materialausnehmung
- 32
- Steg
- 34
- Kreis Stanznoppen
- 36
- Kreisring
- 38
- Winkelposition Stanznoppen
- 40
- Winkelposition max
- 42
- Winkelposition min
- 44
- Erstreckung Press
- 46
- Erstreckung Materialaus
- 48
- Langloch
- 50
- Winkelposition Langloch
- 52
- Kreis Langloch
- 54
- Erstreckung Langloch
- 56
- Resolver
- 58
- Resolverstator
- 60
- Statorspule
