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Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, etwa eine Asynchronmaschine oder eine Synchronmaschine. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Rotor für eine elektrische Maschine, der in effizienter Weise hergestellt werden kann.
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Ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Fahrzeug umfasst eine elektrische Maschine zum Antrieb des Fahrzeugs. Die elektrische Maschine umfasst einen Stator, der einen Rotor der elektrischen Maschine umschließt.
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Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, einen Rotor für eine elektrische Maschine bereitzustellen, der in effizienter Weise hergestellt werden kann und der eine erhöhte Lebensdauer aufweist.
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Die Aufgabe wird durch jeden einzelnen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
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Gemäß einem Aspekt wird ein Rotor für eine elektrische Maschine beschrieben. Der Rotor umfasst einen Rotorköper mit einer Mehrzahl von Zentrierbohrungen, die entlang der Rotationsachse des Rotors durch den Rotorkörper verläuft. Die einzelnen Zentrierbohrungen verlaufen dabei von der ersten Stirnfläche des Rotorkörpers bis zu der gegenüberliegenden Stirnfläche des Rotorkörpers. Der Rotorkörper kann aus ein oder mehreren Rotorblechen bestehen. Die Stirnflächen des Rotorkörpers sind senkrecht zu der Rotationsachse des Rotors angeordnet. Der Rotorkörper kann eine (kreis-) zylindrische Form aufweisen.
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Der Rotor umfasst ferner ein erstes Stirnflächenteil an der ersten Stirnfläche des Rotorkörpers, das eine der Mehrzahl von Zentrierbohrungen des Rotorkörpers entsprechende Mehrzahl von Bohrungen aufweist. Das erste Stirnflächenteil kann dabei an der der ersten Stirnfläche des Rotorkörpers zugewandten Innenseite eine Anlagefläche zur Anlage an die erste Stirnfläche des Rotorkörpers aufweisen.
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Die Mehrzahl von Zentrierbohrungen des Rotorkörpers und die Mehrzahl von Bohrungen des ersten Stirnflächenteils können jeweils 4 oder mehr, insbesondere 6, Bohrungen umfassen. Ferner können die Mehrzahl von Zentrierbohrungen des Rotorkörpers und die Mehrzahl von Bohrungen des ersten Stirnflächenteils (gleichmäßig) um die Rotationsachse des Rotors herum angeordnet sein.
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Der Rotor umfasst ferner eine Mehrzahl von Passstiften, die mit der entsprechenden Mehrzahl von Zentrierbohrungen des Rotorkörpers und mit der entsprechenden Mehrzahl von Bohrungen des ersten Stirnflächenteils gefügt ist, sodass das erste Stirnflächenteil durch die Mehrzahl von Passstiften an der ersten Stirnfläche des Rotorkörpers gehalten wird.
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Dabei sind die Mehrzahl von Zentrierbohrungen des Rotorkörpers und/oder die Mehrzahl von Bohrungen des ersten Stirnflächenteils bevorzugt derart ausgebildet, dass die Mehrzahl von Passstiften bei Raumtemperatur, insbesondere bei einer Temperatur zwischen 15°C und 25°C, mit der Mehrzahl von Zentrierbohrungen des Rotorkörpers und/oder der Mehrzahl von Bohrungen des ersten Stirnflächenteils gefügt werden kann.
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Es wird somit ein Rotor beschrieben, der sich aus einer relativ geringen Anzahl von unterschiedlichen Bauteilen zusammensetzt, wobei die Bauteile in effizienter und mechanisch schonender Weise miteinander verbunden werden können. So kann in effizienter Weise ein Rotor mit einer hohen Lebensdauer hergestellt werden.
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Die einzelnen Zentrierbohrungen der Mehrzahl von Zentrierbohrungen des Rotorkörpers weisen bevorzugt jeweils eine Übermaßpassung zu den entsprechenden Passstiften der Mehrzahl von Passstiften auf. In entsprechender Weise weisen die einzelnen Bohrungen der Mehrzahl von Bohrungen des ersten Stirnflächenteils bevorzugt jeweils eine Übermaßpassung zu den entsprechenden Passstiften der Mehrzahl von Passstiften auf. So können der Rotorkörper und das erste Stirnflächenteil in besonders effizienter und stabiler Weise miteinander verbunden werden.
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Insbesondere kann durch das Übermaß zwischen den Passstiften und den Bohrungen der ein oder mehreren Stirnflächenteile ein axiales Verpressen des Rotorkörpers während des Fügens des jeweiligen Stirnflächenteils an den Rotorkörper ermöglicht werden. Diese axiale Verpressung wird dann auch nach dem Fügen aufrechterhalten. Die Übermaßpassung zwischen der Mehrzahl von Passstiften und der Mehrzahl von Bohrungen des ersten Stirnflächenteils (und ggf. des zweiten Stirnflächenteils) kann somit derart sein, dass eine während des Fügens des ersten Stirnflächenteils (bzw. des zweiten Stirnflächenteils) bewirkte axiale Verpressung des Rotorkörpers an den Rotorkörper auch nach dem Fügen (dauerhaft) aufrechterhalten bleibt.
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Der Rotorkörper kann neben einer ersten Zentrierbohrung der Mehrzahl von Zentrierbohrungen ein oder mehrere Aussparungen aufweist, die entlang der Rotationsachse des Rotors neben der ersten Zentrierbohrung durch den Rotorkörper verlaufen. Eine Aussparung kann sich dabei entlang eines Kreissegments radial um die erste Zentrierbohrung erstrecken. In entsprechender Weise kann der Rotorkörper neben jeder der Mehrzahl von Zentrierbohrungen jeweils ein oder mehrere Aussparungen aufweisen.
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Die ein oder mehreren Aussparungen neben der ersten Zentrierbohrung können derart ausgebildet sein, dass durch die ein oder mehreren Aussparungen die Steifigkeit der ersten Zentrierbohrung (insbesondere die Steifigkeit der die erste Zentrierbohrung umschließenden Wand) in radialer Richtung, ausgehend von der ersten Zentrierbohrung, gegenüber einer Situation ohne die ein oder mehreren Aussparungen reduziert wird, insbesondere um 10% oder mehr. Die Steifigkeit der ersten Zentrierbohrung wird dabei zumindest teilweise unabhängig von der Steifigkeit des Rotorkörpers. So können die Passstifte in besonders effizienter Weise in den einzelnen Zentrierbohrungen platziert werden. Ferner kann so eine besonders präzise Positionierung des ersten Stirnflächenteils an der ersten Stirnfläche des Rotorkörpers bewirkt werden.
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Der Rotor kann an der gegenüberliegenden zweiten Stirnfläche ein zweites Stirnflächenteil umfassen. Das zweite Stirnflächenteil kann entsprechend zu dem ersten Stirnflächenteil ausgebildet sein. Das zweite Stirnflächenteil kann insbesondere eine der Mehrzahl von Zentrierbohrungen des Rotorkörpers entsprechende Mehrzahl von Bohrungen (für die entsprechende Mehrzahl von Passstiften) aufweisen. Ferner kann das zweite Stirnflächenteil durch die Mehrzahl von Passstiften an der zweiten Stirnfläche des Rotorkörpers gehalten werden.
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Durch die Bereitstellung von zwei Stirnflächenteilen kann eine besonders stabile Lagerung des Rotors bewirkt werden. Zu diesem Zweck können das erste und das zweite Stirnflächenteil jeweils eine Lagerfläche (an der von der jeweiligen Stirnfläche abgewandten Außenseite) zur Lagerung des Rotors innerhalb der elektrischen Maschine aufweisen.
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Das erste (und ggf. das zweite) Stirnflächenteil kann eine radial um die Rotationsachse des Rotors umlaufenden Wuchtkörper für ein oder mehrere Wuchtbohrungen zur Wuchtung des Rotors umfassen. So kann in effizienter Weise ein besonders gleichmäßig laufender Rotor bereitgestellt werden.
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Das erste Stirnflächenteil kann, insbesondere an der Lagerfläche des ersten Stirnflächenteils, ein Anbindungselement, insbesondere eine Verzahnung, zur Anbindung der von dem Rotor angetriebenen Abtriebswelle umfassen. Dabei kann die Abtriebswelle ggf. nur an der ersten Stirnfläche des Rotorkörpers (über das erste Stirnflächenteil) mit dem Rotor verbunden sein. Insbesondere kann der Rotor keine Welle aufweisen, die sich durch den gesamten Rotorkörper erstreckt. So kann das Gewicht des Rotors reduziert werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine elektrische Maschine, insbesondere eine Asynchronmaschine oder eine Synchronmaschine, beschrieben, die den in diesem Dokument beschriebenen Rotor umfasst.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein (Straßen-) Kraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus oder ein Motorrad) beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene elektrische Maschine zum Antrieb des Fahrzeugs umfasst.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors für eine elektrische Maschine beschrieben. Das Verfahren umfasst das Fügen einer Mehrzahl von Passstiften mit einer entsprechenden Mehrzahl von Zentrierbohrungen eines Rotorköpers des Rotors. Die Mehrzahl von Zentrierbohrungen verläuft entlang der Rotationsachse des Rotors durch den Rotorkörper. Des Weiteren umfasst das Verfahren das Fügen der Mehrzahl von Passstiften mit einer der Mehrzahl von Zentrierbohrungen des Rotorkörpers entsprechenden Mehrzahl von Bohrungen eines ersten Stirnflächenteils, sodass das erste Stirnflächenteil durch die Mehrzahl von Passstiften an der ersten Stirnfläche des Rotorkörpers gehalten wird.
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Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtungen, Verfahren und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtungen, Verfahren und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können j egliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtungen, Verfahren und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Ferner sind in Klammern aufgeführte Merkmale als optionale Merkmale zu verstehen.
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Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
- 1a eine beispielhafte elektrische Maschine mit einem Kühlmantel;
- 1b ein beispielhaftes Statorblech (in einer Ansicht, bei der die Rotationsachse der elektrischen Maschine bzw. die Längsachse des Stators horizontal auf der Bildebene steht);
- 1c einen aus Statorblechen zusammengesetzten Stator (in einer Ansicht, bei der die Rotationsachse der elektrischen Maschine bzw. die Längsachse des Stators horizontal innerhalb der Bildebene verläuft);
- 2a eine beispielhafte perspektivische Ansicht eines Rotorkörpers;
- 2b eine Stirnfläche eines Rotorkörpers;
- 2c Passstifte für die Zentrierbohrungen eines Rotorkörpers;
- 2d und 2e unterschiedliche Ansichten eines Stirnflächenteils eines Rotors;
- 3a eine perspektivische Ansicht eines Rotors;
- 3b eine Stirnfläche eines Rotors;
- 4 einen beispielhaften Schnitt durch einen Rotor; und
- 5 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Herstellung eines Rotors für eine elektrische Maschine.
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Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der effizienten Herstellung eines Rotors für eine elektrische Maschine, insbesondere für eine Asynchronmaschine oder eine Synchronmaschine. In diesem Zusammenhang zeigt 1a eine beispielhafte elektrische Maschine 100 in einer Ansicht senkrecht auf die Welle 101 der elektrischen Maschine 100 bzw. senkrecht auf die Längsachse des Stators 110 bzw. die Rotationsachse des Rotors 120 der elektrischen Maschine 100 (die entlang der z-Achse des dargestellten kartesischen Koordinatensystems verlaufen). Die elektrische Maschine 100 umfasst einen Stator 110 mit mehreren Statorwicklungen 111, die radial um die Rotationsachse des Rotors 120 angeordnet sind, und die eingerichtet sind, ein elektromagnetisches Drehfeld zu erzeugen. Der Stator 110 ist von einem Gehäuse 135 der elektrischen Maschine 100 umgeben.
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Des Weiteren umfasst die elektrische Maschine 100 den Rotor 120, der durch das von dem Stator 110 bewirkte Drehfeld angetrieben wird. Der Rotor 120 ist fest mit der von der elektrischen Maschine 100 angetriebenen Welle 101 verbunden. Der Rotor 120 umfasst einen Rotorkörper 122, der in dem dargestellten Beispiel von einem Kurzschlusskäfig 121 umgeben wird. Der Rotorkörper 122 kann aus einzelnen Eisenblechen bestehen. Der Kurzschlusskäfig 121 weist typischerweise eine Vielzahl von Nutstäben auf, die in entsprechenden Nuten (nicht dargestellt) des Rotorkörpers 122 eingebettet sind, und die parallel zu und/oder entlang der Rotationsachse des Rotors 120 verlaufen. Die Nutstäbe sind an beiden Enden bzw. an beiden Stirnflächen des Rotorkörpers 122 über jeweils einen Kurzschlussring (nicht dargestellt) elektrisch leitend miteinander verbunden. Über die Kurzschlussringe werden die einzelnen Nutstäbe elektrisch kurzgeschlossen.
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Der Rotor 120 einer elektrischen Maschine 100 (der insbesondere als Kurzschlussläufer oder Käfigläufer ausgebildet sein kann) kann somit als Rotorkörper 122 ein Eisenblechpaket (z.B. zusammengesetzt aus gegenseitig isolierten Blechen) aufweisen, das ggf. eingestanzte Nuten aufweist. Der Kurzschlusskäfig 121 besteht dabei bevorzugt aus Kupfer und/oder Aluminium, um einen möglichst niedrigen elektrischen Widerstand zu bewirken.
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In entsprechender Weise kann auch der Stator 110 aus einzelnen (gegenseitig isolierten) Statorblechen 150 (z.B. Eisenbleche) zusammengesetzt sein (wie beispielhafte in den 1b und 1c dargestellt). Ein Statorblech 150 kann dabei die Form eines Rings aufweisen (der auch als Statorjoch bezeichnet wird), der an der der Mitte des Rings zugewandten Innenseite Stege 151 für entsprechende Statorwicklungen 111 des Stators 110 aufweist. Für jede Statorwicklung 111 kann jeweils ein Steg 151 bereitgestellt werden. Zwischen zwei direkt benachbarten Stegen 151 bzw. Statorwicklungen 111 ergibt sich typischerweise eine Statornut 113 als Freiraum.
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Wie in 1c dargestellt, kann eine Vielzahl von Statorblechen 150 (z.B. 50 oder mehr, oder 100 oder mehr Statorbleche 150) entlang der Längsachse des Stators 110 übereinandergelegt werden, um den Stator 110 zu bilden. Um die einzelnen Stege 151 (bzw. um die dadurch gebildeten Polkerne) können dann die Statorwicklungen 111 angeordnet werden. Durch die aufeinander gelegten Statorbleche 150 wird mittig ein Freiraum 160 für den Rotor 120 gebildet (der in diesem Dokument auch als Rotor-Raum bezeichnet wird).
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Die elektrische Maschine 100 kann zur Kühlung einen Kühlmantel 130 mit Kühlleitungen 131 umfassen, wobei der Kühlmantel 130 zumindest teilweise oder vollständig um den Stator 110 und/oder um das Gehäuse 135 der elektrischen Maschine 100 (bzw. um das Gehäuse 135 der elektrischen Maschine 100 und ein oder mehreren weiteren Komponenten des Antriebsstrangs eines Fahrzeugs) angeordnet werden kann. Durch den Kühlmantel 130, insbesondere über die einzelnen Kühlleitungen 131, kann ein Kühlmittel (z.B. Wasser) geleitet werden, um die thermische Energie, die beim Betrieb der elektrischen Maschine 100 entsteht, insbesondere thermische Energie von den Statorwicklungen 111, abzuführen.
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2a zeigt einen beispielhaften Rotorkörper 122 eines Rotors 120 mit Permanentmagneten 221. Wie weiter oben dargelegt, kann der Rotorkörper 122 aus einer Vielzahl von Rotorblechen bestehen, wobei die einzelnen Rotorbleche entlang der Rotationsachse des Rotors 120 nebeneinander angeordnet sind. Der Rotorkörper 122 umfasst mehrere Bohrungen 220 entlang der Rotationsachse des Rotors 120, die um die Rotationsachse des Rotors 120 herum angeordnet sind.
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2b zeigt eine Stirnfläche des Rotorkörpers 122. Insbesondere zeigt 2b weitere Details der einzelnen Bohrungen 220. Eine Bohrung 220 umfasst die eigentliche Zentrierbohrung 222. Ferner sind um die Zentrierbohrung 222 herum ein oder mehrere Aussparungen 223 angeordnet, die eine Ausdehnung der Zentrierbohrung 222, d.h. eine Vergrößerung des Durchmessers der Zentrierbohrung 222, ermöglichen.
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2c zeigt Passstifte 230 für die einzelnen Bohrungen 220. In jede einzelne Zentrierbohrung 222 kann jeweils ein Passstift 230 eingebracht werden. Die Zentrierbohrung 222 weist dabei eine Übermaßpassung zu dem jeweiligen Passstift 230 auf. Die einzelnen Passstifte 230 werden derart in die Zentrierbohrungen 222 eingebracht, dass an beiden Stirnflächen des Rotorkörpers 220 jeweils ein Ende 231 der einzelnen Passstifte 230 übersteht.
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Die überstehenden Enden 231 der Passstifte 230 können dazu genutzt werden, an den beiden Stirnflächen des Rotorkörpers 122 jeweils ein Stirnflächenteil 240 zu befestigen (wie beispielhaft in den 2d und 2e dargestellt). Ein Stirnflächenteil 240 weist dabei Bohrungen 242 für die Passstifte 230 auf. Ferner weist ein Stirnflächenteil 240 eine Lagerfläche 241 zur Lagerung des Rotors 120 auf. 2d zeigt die von der Stirnfläche des Rotorkörpers 122 abgewandte Außenseite des Stirnflächenteils 240. 2e zeigt die der Stirnfläche des Rotorkörpers 122 zugewandte Innenseite bzw. Anlagefläche 243 des Stirnflächenteils 240.
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Das Stirnflächenteil 240 kann eine radiale Zentrierhilfe 244 (d.h. einen Wuchtkörper mit einer Führungshilfe für einen Bohrer) aufweisen, die z.B. für Wuchtbohrungen verwendet werden kann.
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3a zeigt eine perspektivische Ansicht des Rotorkörpers 122 mit dem an der ersten Stirnfläche anhand der Passstifte 230 befestigten ersten Stirnflächenteil 240. Die Bohrungen 242 des ersten Stirnflächenteils 240 weisen jeweils eine Übermaßpassung zu den jeweiligen Passstiften 230 auf.
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An der Lagerfläche 241 des ersten Stirnflächenteils 240 kann eine Verzahnung 302 angeordnet sein, über die das erste Stirnflächenteil 240 und damit der Rotor 120 mit der Abtriebswelle 101 verbunden werden kann. Die Verzahnung 302 kann als Passverzahnung zu einer entsprechenden Verzahnung der Abtriebswelle 101 ausgebildet sein.
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3b zeigt den aus dem Rotorkörper 122, den beiden Stirnflächenteilen 240 und den Passstiften 230 zusammengesetzten Rotor 120 in einer Ansicht auf die erste Stirnfläche des Rotorkörpers 122. In 3b ist deutlich die Verzahnung 302 des ersten Stirnflächenteils 240 zur Anbindung der Abtriebswelle 101 zu sehen. Die Verzahnung 302 stellt eine Möglichkeit zur Anbindung der Abtriebswelle 101 dar.
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4 zeigt einen Schnitt durch den Rotor 120, der an der ersten Stirnfläche das erste Stirnflächenteil 240 mit dem Anbindungselement 302 (z.B. der Verzahnung) zur Anbindung der Abtriebswelle 101 aufweist. Der Rotor 120 umfasst ferner an der gegenüberliegenden zweiten Stirnfläche ein zweites Stirnflächenteil 440. Die Lagerfläche 241 des zweiten Stirnflächenteils 440 kann z.B. zur Platzierung eines Rotorlagesensors verwendet werden.
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Die Drehmomenten-Übertragung vom Rotorblech (d.h. von dem Rotorkörper 122) an die Rotorwelle 101 erfolgt üblicherweise durch reib- und formschlüssige Verfahren, wie z.B. einen thermischen Querpressverband, einen Längspressverband oder eine Keilwellen- oder eine Passfederverbindung. Das in diesem Dokument beschriebene Verfahren ermöglicht ein Fügen der unterschiedlichen Komponenten 122, 230, 240, 440 bei Raumtemperatur. Ferner können Verspannungen und Material-Ermüdung reduziert werden, wodurch die Belastbarkeit und die Lebensdauer des Rotors 120 erhöht werden können.
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Das beschriebene Verfahren basiert auf dem Prinzip der elastischen Verformung und/oder Nachgiebigkeit des Rotorblechs 122 im Sinne einer reduzierten Steifigkeit durch die um die Zentrierbohrungen 222 angeordneten ein oder mehreren Aussparungen 223, und ist für unterschiedliche Maschinentypen anwendbar. In diesem Dokument wird das Verfahren beispielhaft für eine permanent-erregte Synchronmaschine (PSM) beschrieben.
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Der Rotor 120 umfasst ein Rotorblech 122 (mit integrierten Magneten), zwei Stirnflächenteile 240, 440 und Passstifte 230, die bei Raumtemperatur montiert bzw. demontiert werden können. Das Rotorblech 122 weist Zentrierbohrungen 222 auf. Die Stirnflächenteile 240, 440 weisen entsprechende Bohrungen 242 auf. Im Rotorblech 122 befinden sich relativ nah zu den einzelnen Zentrierbohrungen 222 jeweils ein oder mehrere Aussparungen 223 (entlang der jeweiligen Zentrierbohrung 222), die eine elastische Verformung der jeweiligen Zentrierbohrung 222 beim Fügen der einzelnen Passstifte 230 ermöglichen.
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In einem ersten Schritt können die Passstifte 230, welche ein Übermaß zu den Zentrierbohrungen 222 im Rotorblech aufweisen, (insbesondere bei Raumtemperatur) gefügt werden. Dabei verformen sich die Zentrierbohrungen 222 im Rotorblech 122 elastisch. Insbesondere verformen sich die Zentrierbohrungen 222 im Rotorblech 112 elastisch, da aufgrund der um die Zentrierbohrungen 222 jeweils angeordneten ein oder mehreren Aussparungen 223 die Steifigkeit in der entsprechenden Richtung reduziert wird. Die Zentrierbohrungen 222 üben dann nach dem Fügen der Passstifte 230 eine Kraft auf die Passstifte 230 aus, was zu einem elastisch verspannten und zentrierten Zustand führt.
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Anschließend können die Stirnflächenteile 240, 440 an den beiden Stirnflächen des Rotorblechs 120 (insbesondere bei Raumtemperatur) auf die Passstifte 230 gefügt und mittels einer Übermaßpassung zentriert werden. Hierbei können Positionstoleranzen der Bohrungen 242 der Stirnflächenteile 240, 440 durch die Aussparungen 223 im Rotorblech 122 kompensiert werden, da sich die Positionen der Passstifte 230 in einem gewissen Maße elastisch anpassen können.
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Der in diesem Dokument beschriebene Rotor 120 weist relativ wenige unterschiedliche Bauteile 122, 230, 240 auf, die zumindest teilweise mehrfach verbaut werden, und somit in kostengünstiger Weise als Gleichteile (ggf. mit unterschiedlichen Endbearbeitungen) ausgeführt werden können. Durch die Stirnflächenteile 240, 440 kann das Verspannen des Rotorblechs 122 bewirkt werden. Des Weiteren kann die axiale Fixierung der Magnete 221, die Drehmomentübertragung auf die Abtriebswelle 101, und/oder die Montage von Zusatzbauteilen (z.B. eines Rotorlagesensors), das Auswuchten und/oder die Lagerung des Rotors 120 durch die Stirnflächenteile 240, 440 bewirkt werden.
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Die Position der Aussparungen 223 ist bevorzugt derart gewählt, dass die Ausbreitung des magnetischen Flusses nicht gehemmt und ggf. gezielt gelenkt wird. Ferner sind die Aussparungen 223 bevorzugt derart angeordnet, dass die mechanische Festigkeit des Rotorblechs 122, insbesondere unter Fliehkraft, nicht verringert wird.
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5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 500 zur Herstellung eines Rotors 120 für eine elektrische Maschine 100. Das Verfahren 500 umfasst das Fügen 501 einer Mehrzahl von Passstiften 230 mit einer entsprechenden Mehrzahl von Zentrierbohrungen 222 eines Rotorköpers 122 des Rotors 120, wobei die Mehrzahl von Zentrierbohrungen 222 entlang der Rotationsachse des Rotors 120 durch den Rotorkörper 122 verläuft. Die einzelnen Passstifte 230 werden dabei derart in die entsprechenden Zentrierbohrungen 222 eingebracht, dass die einzelnen Passstifte 230 an der ersten Stirnfläche des Rotorkörpers 122 überstehen.
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Das Verfahren 500 umfasst ferner das Fügen 501 der Mehrzahl von Passstiften 230 mit einer der Mehrzahl von Zentrierbohrungen 222 des Rotorkörpers 122 entsprechenden Mehrzahl von Bohrungen 242 eines ersten Stirnflächenteils 240, sodass das erste Stirnflächenteil 240 durch die Mehrzahl von Passstiften 230 an der ersten Stirnfläche des Rotorkörpers 122 gehalten wird.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur beispielhaft das Prinzip der vorgeschlagenen Vorrichtungen, Verfahren und Systeme veranschaulichen sollen.
