DE102021210026A1

DE102021210026A1 - Rotor assembly with rotor hollow shaft for a turbocharger with an additional electric motor drive and turbocharger

Info

Publication number: DE102021210026A1
Application number: DE102021210026.0A
Authority: DE
Inventors: Markus Graf; Mark Paulov; Dominik Just
Original assignee: Vitesco Technologies GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2021-09-10
Filing date: 2021-09-10
Publication date: 2023-03-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rotor-Baugruppe (10) mit Rotorhohlwelle (40) für einen Turbolader (100) mit elektromotorischem Zusatzantrieb (150) und einen Turbolader (100) mit einer solchen Rotor-Baugruppe (10). Die erfindungsgemäße Rotor-Baugruppe (10) weist eine, einen Innenhohlraum (43) aufweisende Rotorhohlwelle (40), ein Turbinenrad (20), das an einem ersten Wellenende (41) der Rotorhohlwelle (40) angeordnet ist, ein Verdichterrad (30), das an einem zweiten Wellenende (42) der Rotorhohlwelle (40) angeordnet ist und eine Rotor-Permanentmagnet-Anordnung (50), die im Innenhohlraum (43) der Rotorhohlwelle (40) angeordnet und mechanisch fest mit der Rotorhohlwelle (40) verbunden ist auf. Dabei ist am Turbinenrad (20) ein erster Montage-Anschlussstutzen (22) ausgebildet, mit dem das Turbinenrad (20) auf das erste Wellenende (41) der Rotorhohlwelle (40) aufgesteckt und mit dieser mechanisch fest verbunden ist alternativ oder ergänzend ist am Verdichterrad (30) ein zweiter Montage-Anschlussstutzen (32) ausgebildet, mit dem das Verdichterrad (30) auf das zweite Wellenende (42) der Rotorhohlwelle (40) aufgesteckt und mit dieser mechanisch fest verbunden ist.

The invention relates to a rotor assembly (10) with a hollow rotor shaft (40) for a turbocharger (100) with an additional electric motor drive (150) and a turbocharger (100) with such a rotor assembly (10). The rotor assembly (10) according to the invention has a hollow rotor shaft (40) having an internal cavity (43), a turbine wheel (20) which is arranged on a first shaft end (41) of the hollow rotor shaft (40), a compressor wheel (30), which is arranged on a second shaft end (42) of the hollow rotor shaft (40) and a rotor permanent magnet arrangement (50) which is arranged in the inner cavity (43) of the hollow rotor shaft (40) and is mechanically firmly connected to the hollow rotor shaft (40). . A first assembly connection piece (22) is formed on the turbine wheel (20), with which the turbine wheel (20) is pushed onto the first shaft end (41) of the hollow rotor shaft (40) and is mechanically firmly connected to it, alternatively or additionally on the compressor wheel (30) a second assembly connection piece (32) is formed, with which the compressor wheel (30) is pushed onto the second shaft end (42) of the hollow rotor shaft (40) and is mechanically firmly connected to it.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotor-Baugruppe für einen Turbolader mit elektromotorischem Zusatzantrieb, der eine Hohlwelle mit einer darin angeordneten Rotor-Permanentmagnet-Anordnung aufweist und einen Turbolader mit einer solchen Rotor-Baugruppe.The invention relates to a rotor assembly for a turbocharger with an additional electric motor drive, which has a hollow shaft with a rotor/permanent magnet arrangement arranged therein, and a turbocharger with such a rotor assembly.

Turbolader werden seit langem als Abgasturbolader zur Leistungssteigerung bei Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotoren eingesetzt. Dies geschieht mit dem Ziel den Verbrennungsmotor bei gleicher oder gar gesteigerter Leistung in Baugröße und Gewicht zu reduzieren und gleichzeitig den Verbrauch und somit den CO₂-Ausstoß, im Hinblick auf immer strenger werdende gesetzliche Vorgaben diesbezüglich, zu verringern. Das Wirkprinzip besteht darin, die im Abgasstrom enthaltene Energie zu nutzen um den Druck im Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors zu erhöhen und so eine bessere Befüllung des Brennraumes mit Luft-Sauerstoff zu bewirken und somit mehr Treibstoff, Benzin oder Diesel, pro Verbrennungsvorgang umsetzen zu können, also die Leistung des Verbrennungsmotors zu erhöhen.Turbochargers have long been used as exhaust gas turbochargers to increase the performance of motor vehicle internal combustion engines. This is done with the aim of reducing the size and weight of the internal combustion engine with the same or even increased performance and at the same time reducing consumption and thus CO ₂ emissions in view of the increasingly strict legal requirements in this regard. The active principle is to use the energy contained in the exhaust gas flow to increase the pressure in the intake tract of the combustion engine and thus achieve better filling of the combustion chamber with air-oxygen and thus be able to convert more fuel, petrol or diesel, per combustion process, i.e to increase the power of the internal combustion engine.

Bei Brennstoffzellen, die einen Baustein der Elektromobilität darstellen können, werden den Elektroden Brennstoffe in Form von gasförmigen Medien, z. B. Luft und Wasserstoff, unter Druck zugeführt, die unter Abgabe von elektrischem Strom zu Wasser reagieren, das in Form von Wasserdampf, quasi als Abgas, abgegeben wird. Auch hier können Turbolader zum Einsatz kommen, die die im Wasserdampf enthaltene Energie zum Druckaufbau in der Zuführung der gasförmigen Brennstoffe nutzen.In fuel cells, which can represent a component of electromobility, fuels in the form of gaseous media, e.g. B. air and hydrogen, supplied under pressure, which react with the release of electricity to water, which is released in the form of water vapor, quasi as exhaust gas. Turbochargers can also be used here, which use the energy contained in the water vapor to build up pressure in the supply of gaseous fuels.

Dazu weist ein Turbolader eine im „Abgastrakt“ des Verbrennungsmotors bzw. der Brennstoffzelle angeordnete Turbine, einen im Ansaugtrakt bzw. der Brennstoffzuführung angeordneten Radialverdichter und ein dazwischen angeordnetes Läuferlager auf. Die Abgasturbine weist ein Turbinengehäuse und ein darin angeordnetes, durch den Abgasmassenstrom angetriebenes Turbinenrad auf. Der Radialverdichter weist ein Verdichtergehäuse und ein darin angeordnetes, einen Ladedruck aufbauendes Verdichterrad auf. Das Turbinenrad und das Verdichterrad sind auf den sich gegenüberliegenden Enden einer gemeinsamen Rotorwelle, der sogenannten Läuferwelle, drehfest angeordnet und bilden so die auch als Turboladerläufer bezeichnete Rotor-Baugruppe des Turboladers. Die Rotorwelle erstreckt sich axial zwischen Turbinenrad und Verdichterrad durch das zwischen Abgasturbine und Frischluftverdichter in einem Lagergehäuse angeordnete Läuferlager und ist in diesem, in Bezug auf die Läuferwellenachse, radial und axial drehgelagert. Gemäß diesem Aufbau treibt das vom Abgasmassenstrom angetriebene Turbinenrad über die Rotorwelle das Verdichterrad an, wodurch der Druck im Ansaugtrakt bzw. in der Brennstoffzufuhr des Verbrennungsaggregats, bezogen auf den Gasmassenstrom hinter dem Radialverdichter, erhöht und dadurch eine bessere Befüllung des Brennraumes bzw. Reaktionsaggregats mit Luft-Sauerstoff bzw. Brennstoff bewirkt wird.For this purpose, a turbocharger has a turbine arranged in the “exhaust gas tract” of the internal combustion engine or the fuel cell, a radial compressor arranged in the intake tract or the fuel feed and a rotor bearing arranged between them. The exhaust gas turbine has a turbine housing and a turbine wheel which is arranged therein and is driven by the exhaust gas mass flow. The centrifugal compressor has a compressor housing and a compressor wheel which is arranged therein and builds up a boost pressure. The turbine wheel and the compressor wheel are arranged in a torque-proof manner on opposite ends of a common rotor shaft, the so-called rotor shaft, and thus form the rotor assembly of the turbocharger, also known as the turbocharger rotor. The rotor shaft extends axially between the turbine wheel and the compressor wheel through the rotor bearing arranged in a bearing housing between the exhaust gas turbine and the fresh air compressor and is rotatably mounted in it radially and axially with respect to the rotor shaft axis. According to this design, the turbine wheel driven by the exhaust gas mass flow drives the compressor wheel via the rotor shaft, which increases the pressure in the intake tract or in the fuel supply of the combustion unit, based on the gas mass flow behind the radial compressor, and thus better filling of the combustion chamber or reaction unit with air -Oxygen or fuel is effected.

Da insbesondere in transienten Betriebsbereichen und bei niedriger Last, aufgrund niedriger Abgasdrücke, wie beispielsweise beim Einsatz in einer Brennstoffzelle, häufig das Ansprechverhalten eines Turboladers zu wünschen übrig lässt, bietet es sich an, einen zusätzlichen Antrieb für die Rotor-Baugruppe, zum Beispiel in Form eines elektromotorischen Zusatzantriebs, insbesondere eines Elektromotors, vorzusehen, der die Schwachstellen des Turboladers in diesen Bereichen ausgleicht. Dabei ist der elektromotorische Zusatzantrieb häufig der Hauptantrieb des Laders und die Abgasenergie wird mittels der Turbine zur weiteren Steigerung des Wirkungsgrades genutzt. Derart ausgestattete Turbolader werden im Weiteren auch kurz als E-Turbolader bezeichnet. Verschiedene Ausführungen solcher E-Turbolader sind beispielsweise in den Dokumenten EP 1 747 364 A1 , EP 1 811 150 B1 , DE 19 518 317 A1 und DE 11 2010 000 875 B4 offenbart.Since the response behavior of a turbocharger often leaves something to be desired, especially in transient operating ranges and at low loads due to low exhaust gas pressures, such as when used in a fuel cell, it makes sense to provide an additional drive for the rotor assembly, for example in the form of to provide an additional electric motor drive, in particular an electric motor, which compensates for the weak points of the turbocharger in these areas. The additional electric motor drive is often the main drive of the charger and the exhaust gas energy is used by the turbine to further increase efficiency. Turbochargers equipped in this way are also referred to below as E-turbochargers for short. Various versions of such e-turbochargers are, for example, in the documents EP 1 747 364 A1 , EP 1 811 150 B1 , DE 19 518 317 A1 and DE 11 2010 000 875 B4 disclosed.

Eine zentrale Baueinheit des Turboladers stellt dabei die Rotor-Baugruppe dar, die auch als Turboladerläufer bezeichnet wird, welche die Rotorwelle, die entsprechend auch als Läuferwelle bezeichnet wird, das am einen Rotorwellenende angeordnete Turbinenrad und das am gegenüberliegenden Rotorwellenende angeordnete Verdichterrad aufweist. Das Turbinenrad und das Verdichterrad sind mit der Rotorwelle drehfest verbunden. Die Rotorwelle erstreckt sich im montierten Zustand entlang der Turboladerachse axial durch das Lagergehäuse und ist in diesem mittels einer Lageranordnung axial und radial um seine Längsachse, die Rotordrehachse, drehgelagert. Bei der speziellen Ausführung als E-Turbolader ist, wie aus den Beispielen der oben genannten Dokumente ersichtlich ist, auf der Rotorwelle zusätzlich zum Beispiel eine Rotor-Permanentmagnet-Anordnung vorgesehen, die mit einem drehfest im Lagergehäuse angeordneten Stator in Wechselwirkung steht und so die elektrische Maschine bzw. den Elektromotor bildet.A central structural unit of the turbocharger is the rotor assembly, which is also referred to as the turbocharger rotor, which has the rotor shaft, which is correspondingly also referred to as the rotor shaft, the turbine wheel arranged at one end of the rotor shaft and the compressor wheel arranged at the opposite end of the rotor shaft. The turbine wheel and the compressor wheel are non-rotatably connected to the rotor shaft. In the mounted state, the rotor shaft extends axially through the bearing housing along the turbocharger axis and is mounted in it by means of a bearing arrangement so that it can rotate axially and radially about its longitudinal axis, the axis of rotation of the rotor. In the special version as an e-turbocharger, as can be seen from the examples in the above-mentioned documents, a rotor-permanent magnet arrangement is also provided on the rotor shaft, for example, which interacts with a stator arranged in the bearing housing in a rotationally fixed manner and thus the electrical Machine or the electric motor forms.

Die Rotor-Baugruppe weist dazu in der Regel eine durchgehende Rotorwelle auf, auf welche die weiteren Komponenten quasi aufgefädelt werden. Mittels dieser Rotorwelle welche an beiden Enden als Zuganker ausgebildet ist, werden die einzelnen Komponenten, zum Beispiel das Turbinenrad, das Verdichterrad, Axiallagerscheiben, Radiallager, etc., auf der Rotorwelle mittels Schrauben oder Muttern verspannt und dadurch fixiert. Zusätzlich oder wahlweise können auch einzelne Komponenten, zum Beispiel Magnetanordnungen, Radiallager, etc., auf die Rotorwelle aufgepresst werden.For this purpose, the rotor assembly generally has a continuous rotor shaft onto which the other components are, as it were, threaded. Using this rotor shaft, which is designed as a tie rod at both ends, the individual components, for example the turbine wheel, the compressor wheel, axial bearing disks, radial bearings, etc., are fastened to the rotor shaft using screws or nuts tense and thus fixed. Additionally or optionally, individual components, for example magnet arrangements, radial bearings, etc., can also be pressed onto the rotor shaft.

Durch das Auffädeln, Aufpressen und Verspannen der einzelnen Komponenten auf der Rotorwelle kann es durch Toleranzen zur Schiefstellung oder einem Verzug der Rotorwelle und somit der gesamten Rotor-Baugruppe führen. Dadurch können Unwuchten und dadurch im Betrieb hervorgerufene Wellenauslenkungen bzw. Schwingungen entstehen, die einen signifikanten negativen Einfluss auf die Laufruhe der Rotor-Baugruppe im Betrieb und die gesamte Rotordynamik haben und so zum Beispiel auch zu verkürzten Lebensdauern der Radiallager beitragen.The threading, pressing and tensioning of the individual components on the rotor shaft can lead to misalignment or distortion of the rotor shaft and thus the entire rotor assembly due to tolerances. This can result in imbalances and shaft deflections or vibrations caused during operation, which have a significant negative impact on the smooth running of the rotor assembly during operation and the overall rotor dynamics and thus also contribute to a shorter service life of the radial bearings, for example.

Diesem Effekt wird versucht entgegenzuwirken durch sehr kleine Toleranzen der einzelnen Bauteile in der Fertigung, hohe Präzision bei der Montage und ggf. mehrfaches hochgenaues Wuchten. Dies erhöht den Fertigungsaufwand und ggf. die Ausschussquote in der Fertigung erheblich, was sich nachteilig auf die Herstellkosten auswirkt.Attempts are made to counteract this effect through very small tolerances of the individual components in production, high precision during assembly and, if necessary, multiple high-precision balancing. This significantly increases the production costs and, if applicable, the scrap rate in production, which has a negative effect on the manufacturing costs.

Die durch die Erfindung zu lösende Aufgabe besteht somit darin, eine Rotor-Baugruppe für einen Turbolader mit elektromotorischem Zusatzantrieb und einen Turbolader zur Verfügung zu stellen, die eine verbesserte Laufruhe im Betrieb bei vertretbarem Fertigungsaufwand aufweisen und zu verbesserten Lebensdauern der Radiallager der Rotorwelle beitragen.The problem to be solved by the invention is therefore to provide a rotor assembly for a turbocharger with an additional electric motor drive and a turbocharger that has improved running smoothness during operation with a reasonable manufacturing cost and contribute to improved service lives of the radial bearings of the rotor shaft.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Rotor-Baugruppe mit Hohlwelle für einen Turbolader mit elektromotorischem Zusatzantrieb und einem Turbolader mit einer solchen Rotor-Baugruppe gemäß den unabhängigen Patentansprüchen.This object is achieved by a rotor assembly with a hollow shaft for a turbocharger with an additional electric motor drive and a turbocharger with such a rotor assembly according to the independent patent claims.

Die Gegenstände gemäß der Erfindung weisen dabei die Vorteile auf, dass keine Verspannung der Rotor-Baugruppe über eine zentrale durchgehende Rotorwelle erfolgt und dadurch fertigungs- und montagetechnisch bedingte Unwuchten der Rotor-Baugruppe reduziert werden. Darüber hinaus ist die Rotor-Permanentmagnetanordnung im Innern der Rotorhohlwelle vor mechanischen Einwirkungen bzw. Beschädigungen bei Transport und Montage im Herstellungsprozess wirksam geschützt und im Betrieb gegen die auftretenden hohen Zentrifugalkräfte bei hohen Umdrehungszahlen der Rotor-Baugruppe gesichert.The objects according to the invention have the advantages that there is no distortion of the rotor assembly via a central, continuous rotor shaft, and imbalances in the rotor assembly that are caused by manufacturing and assembly technology are reduced as a result. In addition, the rotor permanent magnet arrangement inside the hollow rotor shaft is effectively protected against mechanical effects or damage during transport and assembly during the manufacturing process and secured during operation against the high centrifugal forces that occur at high speeds of the rotor assembly.

Die erfindungsgemäße Rotor-Baugruppe für einen Turbolader mit elektromotorischem Zusatzantrieb weist eine als Hohlwelle ausgebildete, einen Innenhohlraum aufweisende und um eine Rotor-Drehachse rotierbare Rotorhohlwelle, ein Turbinenrad, das an einem ersten Wellenende der Rotorhohlwelle angeordnet ist, ein Verdichterrad, das an einem zweiten Wellenende der Rotorhohlwelle angeordnet ist und eine Rotor-Permanentmagnet-Anordnung, die im Innenhohlraum der Rotorhohlwelle angeordnet und mechanisch fest mit der Rotorhohlwelle verbunden ist. Dabei ist am Turbinenrad ein erster Montage-Anschlussstutzen ausgebildet, mit dem das Turbinenrad auf das erste Wellenende der Rotorhohlwelle aufgesteckt und mit dieser mechanisch fest verbunden ist oder am Verdichterrad ist ein zweiter Montage-Anschlussstutzen ausgebildet, mit dem das Verdichterrad auf das zweite Wellenende der Rotorhohlwelle aufgesteckt und mit dieser mechanisch fest verbunden ist. Im Rahmen der Erfindung kann selbstverständlich auch sowohl das Turbinenrad einen Montage-Anschlussstutzen aufweisen mit dem es auf das erste Wellenende der Rotorhohlwelle aufgesteckt und mit diesem mechanisch fest verbunden ist als auch das Verdichterrad einen entsprechenden zweiten Montage-Anschlussstutzen aufweisen, mit dem es auf das zweite Wellenende der Rotorhohlwelle aufgesteckt und mit dieser mechanisch fest verbunden ist.The rotor assembly according to the invention for a turbocharger with an additional electric motor drive has a hollow rotor shaft which is designed as a hollow shaft, has an internal cavity and can be rotated about a rotor axis of rotation, a turbine wheel which is arranged on a first shaft end of the hollow rotor shaft, a compressor wheel which is arranged on a second shaft end the rotor hollow shaft is arranged and a rotor-permanent magnet arrangement, which is arranged in the inner cavity of the rotor hollow shaft and mechanically firmly connected to the rotor hollow shaft. A first assembly connection piece is formed on the turbine wheel, with which the turbine wheel is pushed onto the first shaft end of the hollow rotor shaft and is mechanically firmly connected to it, or a second assembly connection piece is formed on the compressor wheel, with which the compressor wheel is attached to the second shaft end of the hollow rotor shaft is attached and mechanically connected to it. Within the scope of the invention, the turbine wheel can of course also have a mounting connection piece with which it is pushed onto the first shaft end of the hollow rotor shaft and is mechanically firmly connected to it, and the compressor wheel can also have a corresponding second mounting connection piece with which it can be attached to the second Shaft end of the hollow rotor shaft is attached and mechanically firmly connected to it.

Das Turbinenrad ist als Bauteileinheit mit dem ersten Montage-Anschlussstutzen und das Verdichterrad ist als Bauteileinheit mit den zweiten Montage-Anschlussstutzen ausgeführt.The turbine wheel is designed as a component unit with the first assembly connection piece and the compressor wheel is designed as a component unit with the second assembly connection piece.

Unter einer mechanisch festen Verbindung ist in diesem Zusammenhang sowohl eine formschlüssige, eine kraftschlüssige als auch eine stoffschlüssige Verbindung zu verstehen, die zwei oder mehr Bauteile derart miteinander verbindet, dass diese in ihrer Lage zueinander so fixiert sind, dass sie den zu erwartenden mechanischen, äußeren oder inneren Beanspruchungen im Betreib standhält.In this context, a mechanically strong connection is to be understood as a form-fitting, a force-fitting as well as a material-fitting connection that connects two or more components to one another in such a way that their position relative to one another is fixed in such a way that they meet the expected mechanical, external or internal stresses in operation.

Vorteilhafte Ausgestaltungen werden in den Unteransprüchen offenbart und im Folgenden sowie anhand der Figuren beschrieben.Advantageous configurations are disclosed in the dependent claims and described below and with reference to the figures.

Eine zweite Ausführung der Rotor-Baugruppe ist dadurch gekennzeichnet, dass das Turbinenrad mit dem ersten Montage-Anschlussstutzen am ersten Wellenende in den Innenhohlraum der Rotorhohlwelle passgenau um eine erste axiale Aufstecklänge hineinragt oder dass das Verdichterrad mit dem zweiten Montage-Anschlussstutzen am zweiten Wellenende in den Innenhohlraum der Rotorhohlwelle passgenau um eine zweite axiale Aufstecklänge hineinragt. Im Rahmen dieser Ausführung können auch sowohl der erste Montage-Anschlussstutzen als auch der zweite Montage-Anschlussstutzen jeweils am zugeordneten ersten oder zweiten Wellenende in den Innenhohlraum der Rotorwelle passgenau hineinragen.A second version of the rotor assembly is characterized in that the turbine wheel with the first assembly connection piece on the first shaft end protrudes into the inner cavity of the hollow rotor shaft with a precise fit by a first axial slip-on length or that the compressor wheel with the second assembly connection piece on the second shaft end fits into the The inner cavity of the hollow rotor shaft protrudes with a precise fit by a second axial slip-on length. Within the scope of this embodiment, both the first assembly connection piece and the second assembly connection piece can project into the inner cavity of the rotor shaft with a precise fit in each case at the associated first or second shaft end.

Eine dritte Ausführung der Rotor-Baugruppe ist dadurch gekennzeichnet, dass das Turbinenrad mit dem ersten Montage-Anschlussstutzen einen Außenumfang des ersten Wellenendes passgenau umfasst und um eine erste axiale Aufstecklänge übergreift oder dass das Verdichterrad mit dem zweiten Montage-Anschlussstutzen einen Außenumfang des zweiten Wellenendes passgenau umfasst und um eine zweite axiale Aufstecklänge übergreift.A third embodiment of the rotor assembly is characterized in that the turbine wheel with the first assembly connection piece fits precisely around an outer circumference of the first shaft end and overlaps by a first axial push-on length, or that the compressor wheel with the second assembly connection piece fits an outer circumference of the second shaft end includes and overlaps by a second axial slip-on length.

Im Rahmen der Erfindung liegen auch Ausführungen der Rotor-Baugruppe, die Mischformen aus der vorgenannten zweiten und dritten Ausführung darstellen, dergestalt, dass beispielsweise das Turbinenrad mit dem ersten Montage-Anschlussstutzen am ersten Wellenende in den Innenhohlraum der Rotorhohlwelle passgenau um eine erste axiale Aufstecklänge hineinragt wogegen das Verdichterrad mit dem zweiten Montage-Anschlussstutzen einen Außenumfang des zweiten Wellenendes passgenau umfasst und um eine zweite axiale Aufstecklänge übergreift oder dass umgekehrt das Verdichterrad mit dem zweiten Montage-Anschlussstutzen am zweiten Wellenende in den Innenhohlraum der Rotorhohlwelle passgenau um eine zweite axiale Aufstecklänge hineinragt, wogegen das Turbinenrad mit dem ersten Montage-Anschlussstutzen einen Außenumfang des ersten Wellenendes (41) passgenau umfasst und um eine erste axiale Aufstecklänge übergreift.The scope of the invention also includes versions of the rotor assembly that represent mixed forms of the aforementioned second and third versions, such that, for example, the turbine wheel with the first assembly connection piece at the first shaft end protrudes with a precise fit into the inner cavity of the hollow rotor shaft by a first axial push-on length whereas the compressor wheel with the second assembly connecting piece fits snugly around an outer circumference of the second shaft end and overlaps by a second axial push-on length, or conversely the compressor wheel with the second assembly connecting piece on the second shaft end protrudes into the inner cavity of the rotor hollow shaft with a precise fit by a second axial push-on length, whereas the turbine wheel with the first assembly connecting piece fits snugly around an outer circumference of the first shaft end (41) and overlaps by a first axial push-on length.

Weiterhin kann im Rahmen der vorgenannten Ausführungen auch an einem Montage-Anschlussstutzen eine Kombination derart realisiert werden, dass beispielsweise das Turbinenrad mit dem ersten Montage-Anschlussstutzen am ersten Wellenende in den Innenhohlraum der Rotorhohlwelle passgenau um eine erste axiale Aufstecklänge hineinragt und gleichwohl mit dem ersten Montage-Anschlussstutzen einen Außenumfang des ersten Wellenendes passgenau umfasst und um eine erste axiale Aufstecklänge übergreift. Gleiches trifft zu auch auf das Verdichterrad, wobei das Verdichterrad mit dem zweiten Montage-Anschlussstutzen am zweiten Wellenende in den Innenhohlraum der Rotorhohlwelle passgenau um eine zweite axiale Aufstecklänge hineinragt und gleichwohl mit dem zweiten Montage-Anschlussstutzen einen Außenumfang des zweiten Wellenendes passgenau umfasst und um eine zweite axiale Aufstecklänge übergreift.Furthermore, within the scope of the above-mentioned embodiments, a combination can also be implemented on an assembly connection piece such that, for example, the turbine wheel with the first assembly connection piece on the first shaft end protrudes with a precise fit into the inner cavity of the hollow rotor shaft by a first axial push-on length and nevertheless with the first assembly -Connector includes an outer circumference of the first shaft end with a precise fit and overlaps by a first axial plug-on length. The same also applies to the compressor wheel, with the compressor wheel protruding with the second assembly connection piece on the second shaft end into the inner cavity of the rotor hollow shaft with a precise fit by a second axial slip-on length and nevertheless with the second assembly connection piece fittingly enclosing an outer circumference of the second shaft end and by one second axial slip-on length overlaps.

Mit anderen Worten ist bei einer solchen Ausführung auf einer der Rotorhohlwelle zugewandten Stirnseite des jeweiligen Montage-Anschlussstutzens des Turbinenrades oder/und des Verdichterrades eine konzentrisch zur Rotor-Drehachse umlaufende axiale Stecknut ausgebildet, in die das jeweilige Ende einer den Innenhohlraum der Rotorhohlwelle umfassende die Rotorhohlwelle bildende Zylinderwand passgenau eingefügt ist. Dabei kann die Tiefe der Stecknut der Aufstecklänge entsprechen, wobei der Stecknutgrund einen Anschlag bildet für das jeweilige eingefügte Rotorwellenende.In other words, in such an embodiment, on a front side of the respective assembly connection piece of the turbine wheel and/or the compressor wheel facing the hollow rotor shaft, an axial plug-in groove is formed concentrically to the rotor axis of rotation, into which the respective end of a hollow rotor shaft encompassing the inner hollow space of the hollow rotor shaft forming cylinder wall is inserted precisely. The depth of the plug-in groove can correspond to the slip-on length, with the bottom of the plug-in groove forming a stop for the respective inserted end of the rotor shaft.

Eine vierte Ausführung der Rotor-Baugruppe ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Montage-Anschlussstutzen des Turbinenrades oder der zweite Montage-Anschlussstutzen des Verdichterrades als Hohlstutzen mit einer sich axial erstreckenden um die Drehachse der Rotor-Baugruppe konzentrisch umlaufenden Stutzenwand und einer dem Innenhohlraum der Rotorhohlwelle zugewandten, von der Stutzenwand umfassten Stutzen-Ausnehmung ausgebildet ist. Im Rahmen dieser Ausführung können selbstverständlich auch sowohl der erste Montage-Anschlussstutzen als auch der zweite Montage-Anschlussstutzen als Hohlstutzen, wie oben beschrieben ausgebildet sein. Durch die Ausführung der Montage-Anschlussstutzen als Hohlstutzen wird vorteilhaft das Gewicht der Rotor-Baugruppe reduziert und Material eingespart. Auch die Dynamik der Rotor-Baugruppe im Betrieb wird dadurch positiv beeinflusst.A fourth embodiment of the rotor assembly is characterized in that the first assembly connection piece of the turbine wheel or the second assembly connection piece of the compressor wheel is designed as a hollow connection piece with an axially extending connection piece wall that runs concentrically around the axis of rotation of the rotor assembly and an inner cavity of the hollow rotor shaft facing, surrounded by the socket wall socket recess is formed. Within the scope of this embodiment, of course, both the first assembly connection piece and the second assembly connection piece can also be designed as a hollow connection piece, as described above. The weight of the rotor assembly is advantageously reduced and material is saved by designing the assembly connection piece as a hollow piece. This also has a positive effect on the dynamics of the rotor assembly during operation.

In Fortbildung der oben beschriebenen vierten Ausführung ist eine fünfte Ausführung der Rotor-Baugruppe dadurch gekennzeichnet, dass sich die Stutzen-Ausnehmung im Montage-Anschlussstutzen des Turbinenrades bis in das Turbinenrad hinein erstreckt oder dass sich die Stutzen-Ausnehmung im Montage-Anschlussstutzen des Verdichterrades bis in das Verdichterrad hinein erstreckt. Auch im Rahmen dieser Ausführung kann sowohl das Turbinenrad als auch das Verdichterrad mit einer entsprechenden Stutzen-Ausnehmung, wie zuvor beschrieben, ausgestattet sein. Somit sind nicht nur die Montage-Anschlussstutzen als Hohlstutzen ausgeführt, sondern auch das Turbinenrad und/oder das Verdichterrad ist im jeweiligen Nabenbereich hohl ausgebildet. Die Innendurchmesser der entsprechenden Ausnehmungen können dabei dem jeweiligen Außendurchmesser der Montage-Anschlussstutzen sowie der Naben von Turbinenrad und Verdichterrad derart angepasst sein, dass die Wandstärke der jeweiligen Stutzenwand sowie der jeweiligen Nabe von Turbinenrad und Verdichterrad auf ein Maß minimiert ist, das eine maximale Gewichtsreduzierung ergibt, das jedoch den mechanischen Belastungen im Betrieb noch sicher standhält. Dies reduziert das Gesamtgewicht der Rotor-Baugruppe und den Materialbedarf weiter, wodurch deren Massenträgheit vorteilhaft signifikant reduziert wird.In a further development of the fourth embodiment described above, a fifth embodiment of the rotor assembly is characterized in that the socket recess in the assembly connection socket of the turbine wheel extends into the turbine wheel or that the socket recess in the assembly connection socket of the compressor wheel extends to extends into the compressor wheel. In the context of this embodiment, too, both the turbine wheel and the compressor wheel can be equipped with a corresponding connection piece recess, as described above. Thus, not only are the assembly connection pieces designed as hollow pieces, but the turbine wheel and/or the compressor wheel is also made hollow in the respective hub area. The inner diameter of the corresponding recesses can be adapted to the respective outer diameter of the assembly connection piece and the hub of the turbine wheel and compressor wheel in such a way that the wall thickness of the respective piece wall and the respective hub of the turbine wheel and compressor wheel is minimized to a level that results in a maximum weight reduction , which, however, still reliably withstands the mechanical loads during operation. This further reduces the overall weight of the rotor assembly and the material requirement, as a result of which its mass inertia is advantageously significantly reduced.

Eine weitere Ausgestaltung der vorausgehenden Ausführungen der Rotor-Baugruppe entspricht einer sechsten Ausführung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der erste Montage-Anschlussstutzen des Turbinenrads oder der zweite Montage-Anschlussstutzen des Verdichterrads einen konzentrisch zur Rotor-Drehachse umlaufenden Anschlagrand aufweist, der gegenüber einer jeweiligen Stirnfläche des jeweiligen ersten oder zweiten Wellenendes angeordnet ist und die jeweilige erste oder zweite axiale Einstecklänge begrenzt. Auch hier kann im Rahmen der Erfindung sowohl der erste Anschlussstutzen des Turbinenrads als auch der zweite Anschlussstutzen des Verdichterrads jeweils mit einem entsprechenden umlaufenden Anschlagrand ausgestattet sein. Bei einer solche Ausführung ist die Positionierung der Einzelbauteile Rotorhohlwelle, Turbinenrad und Verdichterrad zueinander auf einfache Weise mit hoher Genauigkeit ermöglicht. In Fortbildung der oben beschriebenen zweiten Ausführung kann der umlaufende Anschlagrand beispielsweise auf dem Außenumfang des Montage-Anschlusstutzens angeordnet sein und einen Außendurchmesser aufweisen, der den Innendurchmesser des Innenhohlraums der Rotorhohlwelle am jeweils zugeordneten ersten oder zweiten Wellenende radial überragt.A further embodiment of the previous embodiments of the rotor assembly corresponds to a sixth embodiment, which is characterized in that the first mounting connection piece of the turbine wheel or the second mounting connection piece of the compressor wheel has a stop edge running concentrically to the rotor axis of rotation, which is arranged opposite a respective end face of the respective first or second shaft end and limits the respective first or second axial insertion length. Here too, within the scope of the invention, both the first connection piece of the turbine wheel and the second connection piece of the compressor wheel can each be equipped with a corresponding circumferential stop edge. In such an embodiment, the positioning of the individual components of the hollow rotor shaft, turbine wheel and compressor wheel relative to one another is made possible in a simple manner with high accuracy. In a further development of the second embodiment described above, the circumferential stop edge can be arranged, for example, on the outer circumference of the assembly connection piece and have an outer diameter that radially protrudes beyond the inner diameter of the inner cavity of the hollow rotor shaft at the associated first or second shaft end.

In weiterer Ausgestaltung der Rotor-Baugruppe gemäß einer der vorausgehend beschriebenen Ausführungen ist eine siebte Ausführung dadurch gekennzeichnet, dass das Turbinenrad über den ersten Montage-Anschlussstutzen oder das Verdichterrad über den zweiten Montage-Anschlussstutzen mit dem jeweils zugeordneten ersten oder zweiten Wellenende der Rotorhohlwelle mittels einer Pressverbindung oder einer Schweißverbindung mechanisch fest verbunden ist. Es versteht sich, dass auch sowohl der erste Montage-Anschlussstutzen des Turbinenrads als auch der zweite Montage-Anschlussstutzen des Verdichterrads mit dem jeweils zugeordneten ersten oder zweiten Wellenende der Rotorhohlwelle mittels einer Pressverbindung oder einer Schweißverbindung mechanisch fest verbunden sein können. Dabei können auch am ersten und am zweiten Montage-Anschlussstutzen unterschiedliche Verbindungen gewählt werden. Beispielsweise eine Schweißverbindung, insbesondere eine Reibschweißverbindung, am ersten Montage-Anschlussstutzen und eine Pressverbindung am zweiten Montage-Anschlussstutzen oder umgekehrt. Beide genannte Arten der Verbindung sind erprobt und montagetechnisch einfach und mit hoher Präzision herstellbar.In a further embodiment of the rotor assembly according to one of the embodiments described above, a seventh embodiment is characterized in that the turbine wheel is connected via the first assembly connection piece or the compressor wheel via the second assembly connection piece to the respectively assigned first or second shaft end of the hollow rotor shaft by means of a Press connection or a welded connection is mechanically firmly connected. It goes without saying that both the first assembly connection piece of the turbine wheel and the second assembly connection piece of the compressor wheel can be mechanically firmly connected to the respectively associated first or second shaft end of the hollow rotor shaft by means of a press connection or a welded connection. Different connections can also be selected on the first and on the second assembly connection piece. For example, a welded connection, in particular a friction welded connection, on the first assembly connection piece and a press connection on the second assembly connection piece or vice versa. Both types of connection mentioned are tried and tested and can be produced easily and with high precision in terms of assembly technology.

Bei einer Verbindung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, bei dem der jeweilige Montage-Anschlussstutzen in den Innenhohlraum der Rotorhohlwelle hineinragt weist bei einer Pressverbindung beispielsweise der Außendurchmesser des jeweiligen Montage-Anschlussstutzens gegenüber dem Innendurchmesser des Innenhohlraums am jeweils zugeordneten Wellenende ein geringes Übermaß auf, so dass eine Presspassung zwischen den beiden Montagepartnern gebildet ist.In a connection according to the second exemplary embodiment, in which the respective assembly connection piece protrudes into the inner cavity of the hollow rotor shaft, in the case of a press connection, for example, the outer diameter of the respective assembly connection piece is slightly oversized compared to the inner diameter of the inner cavity at the respectively assigned shaft end, so that a Press fit is formed between the two assembly partners.

Eine weitere Ausgestaltung der Rotor-Baugruppe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorhohlwelle und/oder der erste Montage-Anschlussstutzen des Turbinenrads und/oder der zweite Montage-Anschlusssutzen des Verdichterrads einen oder mehrere Durchbrüche zum Innenhohlraum der Rotorhohlwelle hin aufweisen, zur kühlenden Belüftung der Rotor-Permanentmagnet-Anordnung im Innenhohlraum der Rotorhohlwelle. Dies ermöglicht die Reduzierung der Betriebstemperatur der Rotor-Permanentmagnet-Anordnung und somit ein höheres Leistungsniveau des elektromotorischen Zusatzantriebs. So kann beispielsweise im Verdichterrad eine zentrisch durch die Nabe verlaufende Durchgangsbohrung vorgesehen sein, durch die Luft aus dem Verdichterbereich in den Innenhohlraum der Rotorhohlwelle geleitet wird. Auf der Gegenüberliegenden Seite der Rotorhohlwelle können beispielsweise im Bereich des Montage-Anschlussstutzens des Turbinenrads radial durch die Rotorhohlwellenwand und ggf. den Montage-Anschlussstutzen bis in den Innenhohlraum verlaufende Durchgangsbohrungen vorgesehen sein, durch die Luft aus dem Innenhohlraum der Rotorhohlwelle in die Umgebung austreten kann.A further configuration of the rotor assembly is characterized in that the hollow rotor shaft and/or the first assembly connection piece of the turbine wheel and/or the second assembly connection piece of the compressor wheel have one or more openings towards the inner hollow space of the rotor hollow shaft for cooling ventilation of the rotor -Permanent magnet arrangement in the inner cavity of the hollow rotor shaft. This enables the operating temperature of the rotor-permanent magnet arrangement to be reduced and thus a higher level of performance for the additional electric motor drive. For example, a through-bore running centrally through the hub can be provided in the compressor wheel, through which air is conducted from the compressor area into the inner cavity of the hollow rotor shaft. On the opposite side of the hollow rotor shaft, for example in the area of the assembly connection piece of the turbine wheel, through-holes can be provided that run radially through the rotor hollow shaft wall and, if necessary, the assembly connection piece into the inner cavity, through which air can escape from the inner cavity of the rotor hollow shaft into the environment.

Eine weitere Ausführung der Rotor-Baugruppe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rotor-Permanentmagnet-Anordnung im Innenhohlraum der Rotorhohlwelle axial und rotatorisch fixiert ist mittels einer Klemmverbindung, einer Pressverbindung oder einer Klebeverbindung. So können beispielsweise einzelne Permanentmagnet-Segmente in einem Trägerbauteil angeordnet und fixiert sein, wobei der Außendurchmesser des Trägerbauteils so bemessen ist, dass eine Presspassung mit dem Innendurchmesser des Innenhohlraums der Rotorhohlwelle gebildet ist. Es können jedoch wahlweise oder ergänzend auch separate Klemmscheiben beiderseits der Rotor-Permanentmagnet-Anordnung eingesetzt werden, die eine Klemmverbindung zwischen Rotorhohlwelle und Rotor-Permanentmagnet-Anordnung herstellen und so die Rotor-Permanentmagnet-Anordnung im Innenhohlraum der Rotorhohlwelle axial und rotatorisch fixieren. Auch eine Fixierung der Rotor-Permanentmagnet-Anordnung durch eine Klebeverbindung kann vorgesehen sein.A further embodiment of the rotor assembly is characterized in that the rotor permanent magnet arrangement is fixed axially and rotationally in the inner cavity of the hollow rotor shaft by means of a clamping connection, a press connection or an adhesive connection. For example, individual permanent magnet segments can be arranged and fixed in a carrier component, the outer diameter of the carrier component being dimensioned such that a press fit is formed with the inner diameter of the inner cavity of the hollow rotor shaft. However, separate clamping disks can also be used on either side of the rotor permanent magnet arrangement, which create a clamped connection between the rotor hollow shaft and the rotor permanent magnet arrangement and thus fix the rotor permanent magnet arrangement axially and rotationally in the inner cavity of the rotor hollow shaft. A fixation of the rotor-permanent magnet arrangement by means of an adhesive connection can also be provided.

Der erfindungsgemäße Turbolader weist eine Turbine mit einem Turbinengehäuse, einen Radialverdichter mit einem Verdichtergehäuse, eine Lagereinheit mit einem Lagergehäuse, in dem eine Lageranordnung und ein Stator eines elektromotorischen Zusatzantriebs angeordnet sind, sowie eine Rotor-Baugruppe, wie vorausgehend und anhand von im Folgenden dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben, die in der Lageranordnung drehgelagert ist und die mit dem Stator des elektromotorischen Zusatzantriebs zusammenwirkt.The turbocharger according to the invention has a turbine with a turbine housing, a centrifugal compressor with a compressor housing, a bearing unit with a bearing housing in which a bearing arrangement and a stator of an electric motor auxiliary drive are arranged, and a rotor assembly, as described above and with reference to the exemplary embodiments presented below described, which is rotatably mounted in the bearing assembly and which interacts with the stator of the electric motor auxiliary drive.

Eine Auswahl von Ausführungsbeispielen der Erfindung sowie verschiedene Kombinationsmöglichkeiten von Merkmalen verschiedener Ausführungen, gemäß der Ansprüche, werden im Folgenden anhand der Darstellungen in der Zeichnung näher erläutert.A selection of exemplary embodiments of the invention as well as various possible combinations of features of different versions, according to the claims, are explained in more detail below with reference to the illustrations in the drawing.

Es zeigen:

1 bis 3 unterschiedliche Ausführungen der erfindungsgemäßen Rotor-Baugruppe in schematisch vereinfachter Schnitt-Darstellung;
4 eine Ausführung des erfindungsgemäßen Turboladers in schematisch vereinfachter Schnitt-Darstellung.

Show it:

1 until 3 different versions of the rotor assembly according to the invention in a schematically simplified sectional view;
4 an embodiment of the turbocharger according to the invention in a schematically simplified sectional view.

Funktions- und Benennungsgleiche Teile sind in den Figuren durchgehend mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.Parts with the same function and names are identified throughout the figures with the same reference symbols.

1 zeigt schematisiert eine erfindungsgemäße Rotor-Baugruppe 10 für einen Turbolader 100 mit elektromotorischem Zusatzantrieb 150. Dieser weist als zentrales Bauelement eine um eine Rotor-Drehachse 11 rotierbare, als Hohlwelle ausgebildete Rotorhohlwelle 40 mit einem ersten Wellenende 41, einem zweiten Wellenende 42 und einem Innenhohlraum 43 auf. Mit dem ersten Wellenende 41 ist ein Turbinenrad 20 mechanisch fest verbunden. Dazu ist am Turbinenrad 20 ein erster Montage-Anschlussstutzen 22 ausgebildet, der eine integrale Bauteileinheit, mit dem Turbinenrad 20 bildet und mit dem das Turbinenrad 20 auf das erste Wellenende 41 der Rotorhohlwelle 40 aufgesteckt und mit dieser mechanisch fest verbunden ist. Mit dem zweiten Wellenende 42 ist ein Verdichterrad 30 mechanisch fest verbunden. Dazu ist am Verdichterrad 30 ein zweiter Montage-Anschlussstutzen 32 ausgebildet, der eine integrale Bauteileinheit, mit dem Verdichterrad 30 bildet und mit dem das Verdichterrad 30 auf das zweite Wellenende 42 der Rotorhohlwelle 40 aufgesteckt und mit dieser mechanisch fest verbunden ist. 1 shows a schematic representation of a rotor assembly 10 according to the invention for a turbocharger 100 with an additional electric motor drive 150. As a central component, this has a hollow rotor shaft 40 that can be rotated about a rotor axis of rotation 11 and is designed as a hollow shaft with a first shaft end 41, a second shaft end 42 and an inner cavity 43 on. A turbine wheel 20 is mechanically firmly connected to the first shaft end 41 . For this purpose, a first assembly connection piece 22 is formed on the turbine wheel 20, which forms an integral component unit with the turbine wheel 20 and with which the turbine wheel 20 is slipped onto the first shaft end 41 of the hollow rotor shaft 40 and mechanically firmly connected to it. A compressor wheel 30 is mechanically firmly connected to the second shaft end 42 . For this purpose, a second assembly connection piece 32 is formed on the compressor wheel 30, which forms an integral component unit with the compressor wheel 30 and with which the compressor wheel 30 is slipped onto the second shaft end 42 of the rotor hollow shaft 40 and mechanically firmly connected to it.

Bei der gezeigten Ausführung weist das Turbinenrad 20 einen ersten Montage-Anschlussstutzen 22 auf, der am ersten Wellenende 41 der Rotorhohlwelle 40 in den Innenhohlraum 43 der Rotorhohlwelle 40 passgenau um eine erste axiale Aufstecklänge 23 hineinragt. Der erste Montage-Anschlussstutzen 22 ist als integrale Bauteileinheit, einstückig mit dem Turbinenrad 20 gefertigt und als Hohlstutzen mit einer sich axial erstreckenden konzentrisch um die Rotor-Drehachse 11 umlaufenden Stutzenwand 24 und einer dem Innenhohlraum 43 der Rotorhohlwelle 40 zugewandten, von der Stutzenwand 24 umfassten Stutzen-Ausnehmung 26 ausgebildet. Zur Verbindung des Turbinenrads 20 mit der Rotorhohlwelle 40 kann hier beispielsweise eine Pressverbindung oder eine Schweißverbindung zwischen dem ersten Montage-Anschlussstutzen 22 und dem ersten Wellenende 41 der Rotorhohlwelle 40 vorgesehen sein. Ein solcher Montage-Anschlussstutzen 22 wirkt sich, abhängig von der Bemessung der axialen Aufstecklänge 23 und der Materialstärke der Stutzenwand 24, vorteilhaft auf die Steifigkeit und Stabilität der Rotor-Baugruppe 10 aus und ermöglicht eine ebenso zuverlässige wie einfache Verbindung zwischen Turbinenrad 20 und Rotorhohlwelle 40.In the embodiment shown, the turbine wheel 20 has a first assembly connection piece 22 which protrudes at the first shaft end 41 of the hollow rotor shaft 40 into the inner hollow space 43 of the hollow rotor shaft 40 with a precise fit by a first axial push-on length 23 . The first mounting connector 22 is manufactured as an integral component unit, in one piece with the turbine wheel 20 and as a hollow connector with an axially extending connector wall 24 that runs concentrically around the rotor axis of rotation 11 and a connector wall 24 that faces the inner cavity 43 of the hollow rotor shaft 40 and is surrounded by the connector wall 24 Socket recess 26 formed. To connect the turbine wheel 20 to the hollow rotor shaft 40 , for example, a press connection or a welded connection can be provided between the first assembly connecting piece 22 and the first shaft end 41 of the hollow rotor shaft 40 . Depending on the dimensioning of the axial slip-on length 23 and the material thickness of the socket wall 24, such a mounting connection piece 22 has an advantageous effect on the rigidity and stability of the rotor assembly 10 and enables a reliable and simple connection between the turbine wheel 20 and the hollow rotor shaft 40 .

Weiterhin weist der erste Montage-Anschlussstutzen 22 des Turbinenrads 20 einen auf seinem Außenumfang umlaufenden Anschlagrand 25 auf, der gegenüber der Stirnfläche des ersten Wellenendes 41 angeordnet ist und die erste axiale Aufstecklänge 23 begrenzt. Dabei überragt der Außendurchmesser des Anschlagrandes 25 einen Innendurchmesser des Innenhohlraums 43 der Rotorhohlwelle 40 am zugeordneten ersten Wellenende 41 in radialer Richtung. Dies ermöglicht eine einfache und genaue axiale Positionierung des Turbinenrads 20 an der Rotorhohlwelle 40.Furthermore, the first assembly connecting piece 22 of the turbine wheel 20 has a circumferential stop edge 25 on its outer circumference, which is arranged opposite the end face of the first shaft end 41 and limits the first axial slip-on length 23 . The outer diameter of the stop edge 25 protrudes beyond an inner diameter of the inner cavity 43 of the hollow rotor shaft 40 at the associated first shaft end 41 in the radial direction. This enables simple and accurate axial positioning of the turbine wheel 20 on the hollow rotor shaft 40.

Das in 1 dargestellte Verdichterrad 30 weist einen zweiten Montage-Anschlussstutzen 32 auf, der am zweiten Wellenende 42 der Rotorhohlwelle 40 in den Innenhohlraum 43 der Rotorhohlwelle 40 passgenau um eine zweite axiale Einstecklänge 33 hineinragt. Der zweite Montage-Anschlussstutzen 32 bildet mit dem Verdichterrad 30 eine einstückige, integrale Bauteileinheit und ist ebenfalls als Hohlstutzen mit einer sich axial erstreckenden konzentrisch um die Rotor-Drehachse 11 umlaufenden Stutzenwand 34 und einer dem Innenhohlraum 43 der Rotorhohlwelle 40 zugewandten, von der Stutzenwand 34 umfassten Stutzen-Ausnehmung 36 ausgebildet.This in 1 Compressor wheel 30 shown has a second assembly connecting piece 32 which protrudes at second shaft end 42 of hollow rotor shaft 40 into inner cavity 43 of hollow rotor shaft 40 with a precise fit by a second axial insertion length 33 . The second mounting connector 32 forms a one-piece, integral component unit with the compressor wheel 30 and is also designed as a hollow connector with an axially extending connector wall 34 that runs concentrically around the rotor axis of rotation 11 and a connector wall 34 that faces the inner cavity 43 of the hollow rotor shaft 40 and extends from the connector wall 34 included nozzle recess 36 is formed.

Zur Verbindung des Verdichterrads 30 mit der Rotorhohlwelle 40 kann hier auch beispielsweise eine Pressverbindung oder eine Schweißverbindung zwischen dem zweiten Montage-Anschlussstutzen 32 und dem zweiten Wellenende 42 der Rotorhohlwelle 40 vorgesehen sein. Auch dieser Montage-Anschlussstutzen 32 wirkt sich, abhängig von der Bemessung der axialen Einstecklänge 23 und der Material- bzw. Wandstärke der Stutzenwand 34, vorteilhaft auf die Steifigkeit und Stabilität der Rotor-Baugruppe 10 aus und ermöglicht eine ebenso zuverlässige wie einfache Verbindung zwischen Turbinenrad 20 und Rotorhohlwelle 40.To connect the compressor wheel 30 to the hollow rotor shaft 40 , a press connection or a welded connection can also be provided here, for example, between the second assembly connecting piece 32 and the second shaft end 42 of the hollow rotor shaft 40 . Depending on the dimensioning of the axial insertion length 23 and the material or wall thickness of the socket wall 34, this assembly connecting piece 32 also has an advantageous effect on the rigidity and stability of the rotor assembly 10 and enables a reliable and simple connection between the turbine wheel 20 and hollow rotor shaft 40.

Wie in 1 dargestellt, weist auch der zweite Montage-Anschlussstutzen 32 des Verdichterrads 30 einen umlaufenden Anschlagrand 35 auf, der gegenüber der Stirnfläche des zweiten Wellenendes 42 angeordnet ist und dessen Außendurchmesser einen Innendurchmesser des Innenhohlraums 43 der Rotorhohlwelle 40 am zugeordneten zweiten Wellenende 42 radial überragt und die zweite axiale Einstecklänge 33 des zweiten Montage-Anschlussstutzens 32 begrenzt. Dies ermöglicht eine einfache und genaue axiale Positionierung des Verdichterradträgers 30 an der Rotorhohlwelle 40.As in 1 shown, the second assembly connecting piece 32 of the compressor wheel 30 also has a circumferential stop edge 35, which is arranged opposite the end face of the second shaft end 42 and whose outer diameter projects radially beyond an inner diameter of the inner cavity 43 of the hollow rotor shaft 40 at the associated second shaft end 42 and the second axial insertion length 33 of the second mounting connection piece 32 is limited. This allows for a simple and accurate axial positioning of the compressor wheel carrier 30 on the hollow rotor shaft 40.

Im Innenhohlraum 43 der Rotorhohlwelle 40 ist eine Rotor-Permanentmagnet-Anordnung 50 angeordnet, die mechanisch fest mit der Rotorhohlwelle 40 verbunden ist. Diese kann beispielsweise aus einem Trägerbauteil und mehreren unterschiedliche polarisierten, darin gehaltenen Magnetsegmenten bestehen, die zusammen in den Innenhohlraum 43 der Rotorhohlwelle 40 eingepresst sind. Eine mechanisch feste Verbindung zwischen Rotorhohlwelle 40 und Rotor-Permanentmagnet-Anordnung 50 kann, wie beispielhaft und schematisch in 1 gezeigt, auch mittels Klemmscheiben 57 hergestellt oder ergänzt werden. Auch eine Klebeverbindung zwischen Rotor-Permanentmagnet-Anordnung 50 und Rotorhohlwelle 40 kann wahlweise oder ergänzend zur Anwendung kommen. Die genannten Verbindungstechnologien sind vielfach erprobt und einfach anwendbar.A rotor permanent magnet arrangement 50 is arranged in the inner cavity 43 of the hollow rotor shaft 40 and is mechanically firmly connected to the hollow rotor shaft 40 . This can consist, for example, of a carrier component and a plurality of differently polarized magnet segments held therein, which are pressed together into the inner cavity 43 of the hollow rotor shaft 40 . A mechanically fixed connection between the hollow rotor shaft 40 and the rotor-permanent magnet arrangement 50 can, as shown schematically in FIG 1 shown, can also be produced or supplemented by means of clamping discs 57 . An adhesive connection between the rotor permanent magnet arrangement 50 and the hollow rotor shaft 40 can also be used optionally or additionally. The connection technologies mentioned have been tried and tested many times and are easy to use.

2 zeigt eine Ausführung der Rotor-Baugruppe, die im Wesentlichen den gleichen Aufbau aufweist wie die in 1 gezeigte Ausführung. Hier werden jedoch andere Konfigurationen des ersten und zweiten Montage-Anschlussstutzens gezeigt. So ist das Verdichterrad 30 mit einem zweiten Montage-Anschlussstutzen 32 ausgestattet, der einen Außenumfang des zweiten Wellenendes 42 passgenau umfasst und um eine zweite axiale Aufstecklänge 33 übergreift. Somit ist hier also eine Stutzen-Ausnehmung 36 vorgesehen, deren Innenumfang dem Außenumfang des zweiten Wellenendes 42 angepasst ist und das zweite Wellenende 42 der Rotorhohlwelle 40 ragt über eine zweite Aufstecklänge 33 in den zweiten Montage-Anschlussstutzen 32 hinein. Am Innenumfang dieser Stutzen-Ausnehmung 36 ist ein umlaufender Anschlagrand 35 vorgesehen, der gegenüber der Stirnfläche des zweiten Wellenendes 42 angeordnet ist und die zweite axiale Einstecklänge 33 begrenzt. Eine Ausführung des Montage-Anschlussstutzens, wie hier am Beispiel des zweiten Montage-Anschlussstutzens 32 des Verdichterrads 30 gezeigt, kann auch an dem Turbinenrad 20 vorgesehen sein, wird in der Zeichnung jedoch nicht separat dargestellt. 2 shows an embodiment of the rotor assembly that has essentially the same structure as that in FIG 1 version shown. However, other configurations of the first and second mounting fittings are shown here. Thus, the compressor wheel 30 is equipped with a second assembly connecting piece 32 which fits precisely around an outer circumference of the second shaft end 42 and overlaps by a second axial push-on length 33 . Thus, a connector recess 36 is provided here, the inner circumference of which is adapted to the outer circumference of the second shaft end 42 and the second shaft end 42 of the rotor hollow shaft 40 protrudes over a second slip-on length 33 into the second assembly connector 32 . A circumferential stop edge 35 is provided on the inner circumference of this socket recess 36 , which is arranged opposite the end face of the second shaft end 42 and delimits the second axial insertion length 33 . An embodiment of the assembly connection piece, as shown here using the example of the second assembly connection piece 32 of the compressor wheel 30, can also be provided on the turbine wheel 20, but is not shown separately in the drawing.

Weiterhin weist das in 1 gezeigte Verdichterrad 30 eine Stutzen-Ausnehmung 36 im Montage-Anschlussstutzen 32 des Verdichterrads 30 auf, die sich bis in das Verdichterrad 30 hinein erstreckt und so zur vorteilhaften Reduzierung des Gewichts und des Massenträgheitsmoments des Verdichterrads 30 beiträgt.Furthermore, the in 1 The compressor wheel 30 shown has a socket recess 36 in the assembly connection socket 32 of the compressor wheel 30, which extends into the compressor wheel 30 and thus contributes to the advantageous reduction of the weight and the mass moment of inertia of the compressor wheel 30.

Der erste Montage-Anschlussstutzen 22 des in 2 dargestellten Turbinenrads 20 weist eine weitere alternative Gestaltung eines Montage-Anschlussstutzens auf, die sowohl am Turbinenrad 20 als auch am Verdichterrad 30 vorgesehen sein kann, hier jedoch nur anhand des Turbinenrads erläutert wird. Die gezeigte Ausführung des ersten Montage-Anschlussstutzens stellt eine Kombination dar aus der in 1 gezeigten Ausführung des ersten Montage-Anschlussstutzens 22 und der in 2 gezeigten Ausführung des zweiten Montage-Anschlussstutzens 32. So ragt hier der erste Montage-Anschlussstutzen 22 des Turbinenrads 20 am ersten Wellenende 41 in den Innenhohlraum 43 der Rotorhohlwelle 40 passgenau um eine erste axiale Aufstecklänge 23 hinein und umfasst auch den Außenumfang des ersten Wellenendes 41 passgenau und übergreift das erste Wellenende 41um eine erste axiale Aufstecklänge 23.The first assembly connection piece 22 of the in 2 The turbine wheel 20 shown has a further alternative design of a mounting connection piece, which can be provided both on the turbine wheel 20 and on the compressor wheel 30, but is only explained here with reference to the turbine wheel. The shown version of the first assembly connection piece represents a combination of the in 1 shown embodiment of the first mounting connection piece 22 and in 2 shown embodiment of the second assembly connection piece 32. Here, the first assembly connection piece 22 of the turbine wheel 20 at the first shaft end 41 protrudes into the inner cavity 43 of the rotor hollow shaft 40 with a precise fit by a first axial slip-on length 23 and also encompasses the outer circumference of the first shaft end 41 with a precise fit and overlaps the first shaft end 41 by a first axial push-on length 23.

Auf diese Weise ist bei dieser Ausführung auf der Stirnseite des ersten Montage-Anschlussstutzens 22, die der Rotorhohlwelle 40 zugewandt ist, eine konzentrisch zur Rotor-Drehachse 11 umlaufende axiale Stecknut 27 ausgebildet, in die das erste Wellenende 41, also die den Innenhohlraum 43 der Rotorhohlwelle 40 umfassende, die Rotorhohlwelle 40 bildende Zylinderwand 46, passgenau eingefügt ist. Dabei kann die Tiefe der Stecknut 27 der ersten axialen Aufstecklänge 23 entsprechen, wobei der Stecknutgrund 28 einen Anschlagrand 25 bildet für das eingefügte erste Rotorwellenende 41. Zusätzlich ist auch hier eine Stutzen-Ausnehmung 26 vorgesehen, so dass die axiale Stecknut 27 in der sich axial erstreckenden konzentrisch um die Rotor-Drehachse 11 umlaufenden Stutzenwand 24 ausgebildet ist.In this way, in this embodiment, on the end face of the first assembly connection piece 22, which faces the rotor hollow shaft 40, there is an axial plug-in groove 27 running concentrically to the rotor axis of rotation 11, into which the first shaft end 41, i.e. the inner cavity 43 of the Rotor hollow shaft 40 comprehensive, the rotor hollow shaft 40 forming cylinder wall 46 is inserted with a precise fit. The depth of the plug-in groove 27 can correspond to the first axial plug-on length 23, with the plug-in groove base 28 forming a stop edge 25 for the inserted first rotor shaft end 41. In addition, a socket recess 26 is also provided here, so that the axial plug-in groove 27 in the axial extending concentrically around the rotor axis of rotation 11 peripheral socket wall 24 is formed.

Eine Ausführung des Montage-Anschlussstutzens, wie in 2 am Beispiel des ersten Montage-Anschlussstutzens 22 des Turbinenrads 20 gezeigt, kann auch an dem Verdichterrad 30 vorgesehen sein, wird in der Zeichnung jedoch nicht separat dargestellt.A version of the mounting spigot as in 2 shown using the example of the first assembly connecting piece 22 of the turbine wheel 20 can also be provided on the compressor wheel 30, but is not shown separately in the drawing.

3 zeigt prinzipiell den gleichen Aufbau der Rotor-Baugruppe 10, wie in 1 dargestellt. Im Unterscheid zu der in 1 dargestellten Ausführung ist hier jedoch eine Ausführung gezeigt, bei der sich die Stutzen-Ausnehmungen 26 im ersten Montage-Anschlussstutzen 22 des Turbinenrades 20 bis in das Turbinenrad 20 hinein erstreckt und somit eine gegenüber der Ausführung in 1 vergrößerte Stutzen-Ausnehmung 26 aufweist. Ebenso weist das Verdichterrad 30 eine Stutzen-Ausnehmung 36 im Montage-Anschlussstutzen 32 auf, die sich bis in das Verdichterrad 30 hinein erstreckt und somit eine gegenüber der Ausführung in 1 vergrößerte Stutzen-Ausnehmung 36 aufweist. 3 shows in principle the same structure of the rotor assembly 10 as in 1 shown. In contrast to the in 1 However, the embodiment shown here shows an embodiment in which the connection piece recesses 26 in the first assembly connection piece 22 of the turbine wheel 20 extend into the turbine wheel 20 and thus compared to the embodiment in FIG 1 enlarged socket recess 26 has. Compressor wheel 30 also has a connection piece recess 36 in assembly connection piece 32, which extends into compressor wheel 30 and is therefore, compared to the embodiment in FIG 1 enlarged socket recess 36 has.

Schließlich zeigt die in 3 dargestellte Ausführung eine Rotor-Baugruppe 10, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Rotorhohlwelle 40 im Bereich des ersten Montage-Anschlussstutzens 22 und der erste Montage-Anschlussstutzen 22 selbst mehrere radiale Durchbrüche 45, in Form von radial verlaufenden Durchgangsbohrungen durch die Rotorhohlwelle 40 und den ersten Montage-Anschlussstutzen 22, zum Innenhohlraum 43 der Rotorhohlwelle 40 hin, aufweisen. Weiterhin ist in dem gezeigten Beispiel ein axialer Durchbruch 44 in der Nabe des Verdichterrads 30 in Form einer zentrischen, axialen Durchgangsbohrung vorgesehen. Dies ermöglicht eine Luftzirkulation im Innenhohlraum 43 der Rotorhohlwelle 40 zur kühlenden Belüftung der Rotor-Permanentmagnet-Anordnung 50.Finally, the in 3 The embodiment shown has a rotor assembly 10, which is characterized in that the hollow rotor shaft 40 in the area of the first assembly connection piece 22 and the first assembly connection piece 22 itself has a plurality of radial openings 45 in the form of radially running through bores through the rotor hollow shaft 40 and the first assembly connection piece 22 towards the inner cavity 43 of the rotor hollow shaft 40 . Furthermore, in the example shown, an axial opening 44 is provided in the hub of the compressor wheel 30 in the form of a central, axial through bore. This allows air to circulate in the inner cavity 43 of the hollow rotor shaft 40 for cooling ventilation of the rotor permanent magnet arrangement 50.

Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass der Rahmen der Erfindung auch Ausführungen der Rotorbaugruppe umfasst, bei denen die in den 1 bis 3 gezeigten Gestaltungen der ersten und zweiten Montage-Anschlussstutzen 22, 32 in anderen als den gezeigten Kombinationen zur Anwendung kommen können. So kann beispielsweise das Turbinenrad 20, unabhängig von der Gestaltung des Verdichterrads 30, einen Montage-Anschlussstutzen 22 aufweisen, der passgenau in den Innenhohlraum 43 der Rotorhohlwelle hineinragt oder der den Außenumfang des ersten Wellenendes 41 passgenau umfasst und übergreift oder der eine axiale Stecknut 27 zur Aufnahme des ersten Wellenendes 41 aufweist. In gleicher Weise kann das Verdichterrad 30, unabhängig von der Gestaltung des Turbinenrads 20, einen Montage-Anschlussstutzen 32 aufweisen, der passgenau in den Innenhohlraum 43 der Rotorhohlwelle hineinragt oder der den Außenumfang des zweiten Wellenendes 42 passgenau umfasst und übergreift oder der eine axiale Stecknut 27 zur Aufnahme des zweiten Wellenendes 42 aufweist.It should be pointed out at this point that the scope of the invention also includes versions of the rotor assembly in which the 1 until 3 shown configurations of the first and second mounting connection pieces 22, 32 can be used in combinations other than those shown. For example, the turbine wheel 20, regardless of the design of the compressor wheel 30, can have a mounting connection piece 22 that protrudes with a precise fit into the inner cavity 43 of the hollow rotor shaft or that encompasses and overlaps the outer circumference of the first shaft end 41 with a precise fit or that has an axial plug-in groove 27 Recording of the first shaft end 41 has. In the same way, the compressor wheel 30, regardless of the design of the turbine wheel 20, can have a mounting connection piece 32 which protrudes with a precise fit into the inner cavity 43 of the hollow rotor shaft or which encompasses and overlaps the outer circumference of the second shaft end 42 with a precise fit or which has an axial plug-in groove 27 for receiving the second shaft end 42 has.

4 zeigt einen erfindungsgemäßen Turbolader 100 in vereinfachter schematischer Darstellung. Der Turbolader weist eine Turbine 120 mit einem Turbinengehäuse 121 auf in dem das Turbinenrad der Rotor-Baugruppe 10 angeordnet ist. Weiterhin weist der Turbolader 100 einen Radialverdichter 130 mit einem Verdichtergehäuse 131 auf, in dem das Verdichterrad 31 der Rotor-Baugruppe 10 angeordnet ist.
Zwischen der Turbine 120 und dem Radialverdichter 130 ist eine Lagereinheit 140 mit einem Lagergehäuse 141 angeordnet. In dem Lagergehäuse 141 sind eine Lageranordnung 142 und ein Stator 151 eines elektromotorischen Zusatzantriebs 150 angeordnet, sowie eine erfindungsgemäße Rotor-Baugruppe 10 gemäß einer der vorausgehend beschriebenen Ausführungen. Die Rotor-Baugruppe 10 ist in der Lageranordnung 142 drehgelagert und wirkt mittels ihrer Rotor-Permanentmagnet-Anordnung 50 mit dem Stator 151 des elektromotorischen Zusatzantriebs 150 zusammen. 4 shows a turbocharger 100 according to the invention in a simplified schematic representation. The turbocharger has a turbine 120 with a turbine housing 121 in which the turbine wheel of the rotor assembly 10 is arranged. Furthermore, the turbocharger 100 has a radial compressor 130 with a compressor housing 131 in which the compressor wheel 31 of the rotor assembly 10 is arranged.
A bearing unit 140 with a bearing housing 141 is arranged between the turbine 120 and the radial compressor 130 . A bearing arrangement 142 and a stator 151 of an additional electric motor drive 150 are arranged in the bearing housing 141, as well as a rotor assembly 10 according to the invention in accordance with one of the previously described embodiments. The rotor assembly 10 is rotatably mounted in the bearing arrangement 142 and interacts with the stator 151 of the electromotive auxiliary drive 150 by means of its rotor/permanent magnet arrangement 50 .

In den Figuren der Zeichnung sind funktions- bzw. wesensgleiche Gegenstände durgehend mit den folgenden Bezugszeichen gekennzeichnet:In the figures of the drawing, objects that are functionally or essentially the same are marked throughout with the following reference symbols:

BezugszeichenlisteReference List

1010: Rotor-Baugrupperotor assembly
1111: Rotor-DrehachseRotor axis of rotation
2020: Turbinenradturbine wheel
2222: erster Montage-Anschlussstutzenfirst assembly connection piece
2323: erste axiale Aufstecklängefirst axial slip-on length
2424: Stutzenwandsocket wall
2525: Anschlagrandstop edge
2626: Stutzen-Ausnehmungnozzle recess
2727: Stecknutslot
2828: Stecknutgrundslot bottom
3030: Verdichterradcompressor wheel
3232: zweiter Montage-Anschlussstutzensecond mounting connection piece
3333: zweite axiale Aufstecklängesecond axial slip-on length
3434: Stutzenwandsocket wall
3535: Anschlagrandstop edge
3636: Stutzen-Ausnehmungnozzle recess
4040: Rotorhohlwellehollow rotor shaft
4141: erstes Wellenendefirst wave end
4242: zweites Wellenendesecond wave end
4343: Innenhohlrauminterior cavity
4444: axialer Durchbruchaxial breakthrough
4545: radialer Durchbruchradial breakthrough
4646: Zylinderwandcylinder wall
5050: Rotor-Permanentmagnet-AnordnungRotor permanent magnet arrangement
5757: Klemmscheibe clamp washer
100100: Turboladerturbocharger
120120: Turbineturbine
121121: Turbinengehäuseturbine housing
130130: Radialverdichtercentrifugal compressor
131131: Verdichtergehäusecompressor housing
140140: Lagereinheitstorage unit
141141: Lagergehäusebearing housing
142142: Lageranordnungbearing arrangement
150150: elektromotorischer Zusatzantriebadditional electric drive
151151: Statorstator

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

EP 1747364 A1 [0005]
EP 1811150 B1 [0005]
DE 19518317 A1 [0005]
DE 112010000875 B4 [0005]

Claims

Rotor assembly (10) for a turbocharger (100) with an additional electric motor drive (150), which has - a hollow rotor shaft (40) designed as a hollow shaft, having an inner hollow space (43) and rotatable about a rotor axis of rotation (11), - a turbine wheel (20) which is arranged on a first shaft end (41) of the hollow rotor shaft (40), - A compressor wheel (30) which is arranged on a second shaft end (42) of the hollow rotor shaft (40) and - A rotor-permanent magnet arrangement (50), which is arranged in the inner cavity (43) of the hollow rotor shaft (40) and mechanically fixed to the hollow rotor shaft (40), wherein - A first assembly connection piece (22) is formed on the turbine wheel (20), with which the turbine wheel (20) is pushed onto the first shaft end (41) of the rotor hollow shaft (40) and mechanically firmly connected to it and/or - The compressor wheel (30) has a second assembly connection piece (32) with which the compressor wheel (30) is pushed onto the second shaft end (42) of the rotor hollow shaft (40) and is mechanically firmly connected to it.

rotor assembly (10). claim 1 , characterized in that the turbine wheel (20) with the first assembly connecting piece (22) on the first shaft end (41) protrudes with a precise fit into the inner cavity (43) of the rotor hollow shaft (40) by a first axial push-on length (23) and/or that the compressor wheel (30) with the second assembly connecting piece (32) on the second shaft end (42) protrudes into the inner cavity (43) of the hollow rotor shaft (40) by a second axial push-on length (33) with a precise fit.

rotor assembly (10). claim 1 or 2 , characterized in that the turbine wheel (20) with the first assembly connecting piece (22) fits snugly around an outer circumference of the first shaft end (41) and overlaps by a first axial plug-on length (23) and/or that the compressor wheel (30) with the second assembly connecting piece (32) fits around an outer circumference of the second shaft end (42) and overlaps by a second axial push-on length (33).

Rotor assembly (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the first assembly connection piece (22) of the turbine wheel (20) and/or the second assembly connection piece (32) of the compressor wheel (30) as a hollow piece with a axially extending socket wall (24, 34) running concentrically around the rotor axis of rotation (11) and a socket recess (26, 36) facing the inner cavity (43) of the hollow rotor shaft (40) and surrounded by the socket wall (24, 34). is/are.

rotor assembly (10). claim 4 , characterized in that the socket recess (26) in the assembly connection piece (22) of the turbine wheel (20) extends into the turbine wheel (20) and/or that the socket recess (36) in the assembly connection piece (32) of the compressor wheel (30) into the compressor wheel (30).

Rotor assembly (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the first assembly connection piece (22) of the turbine wheel (20) and/or the second assembly connection piece (32) of the compressor wheel (30) has a peripheral stop edge (25 , 35) which is arranged opposite a respective end face of the respective first or second shaft end (41, 42) and delimits the respective first or second axial insertion length (23, 33).

Rotor assembly (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the turbine wheel (20) via the first assembly connection piece (22) and / or the compressor wheel (30) via the second assembly connection piece (32) with the respective associated first or second shaft end (41, 42) of the hollow rotor shaft (40) is/are mechanically firmly connected by means of a press connection or a welded connection.

Rotor assembly (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor hollow shaft (40) and/or the turbine wheel (20) and/or the compressor wheel (30) have one or more openings to the inner cavity (43) of the rotor hollow shaft (40 ) towards, for cooling ventilation of the rotor permanent magnet arrangement 50.

Rotor assembly (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor permanent magnet arrangement (50) in the inner cavity (43) of the hollow rotor shaft (40) is fixed axially and rotationally by means of a clamp connection, a press connection or an adhesive connection.

Turbocharger (100) having a turbine (120) with a turbine housing (121), a centrifugal compressor (130) with a compressor housing (131), a bearing unit (140) with a bearing housing (141) in which a bearing assembly (142) and a Stator (151) of an electric motor auxiliary drive (150) are arranged, and a rotor assembly (10) according to any one of the preceding claims, which is rotatably mounted in the bearing arrangement (142) and whose rotor permanent magnet arrangement (50) interacts with the stator (151) of the electromotive auxiliary drive (150).