DE102022125700A1 - Rotor for an electrical machine with improved holding elements for the axial fixation of a rotor laminated core - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Rotor (3a, 3b) für eine elektrische Maschine (1, 1a, 1b) angegeben, welcher ein Rotorblechpaket (12, 12a, 12b) mit mehreren axial aufeinander gestapelten Rotorblechen (14, 14a..14d) umfasst, welche Ausnehmungen aufweisen, die ein axial durch das Rotorblechpaket (12, 12a, 12b) führendes Loch (15a..15c, 15..15''') bilden. Weiterhin umfasst der Rotor (3a, 3b) ein sich in dem Loch (15a..15c, 15..15''') axial erstreckendes Halteelement (16, 16a..16f) zum Zusammenhalten der Rotorbleche (14, 14a..14d), welches aus faserverstärktem Kunststoff gefertigt ist oder einen faserverstärkten Kunststoff aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine (1, 1a, 1b) mit einem Rotor (3a, 3b) der genannten Art, ein Fahrzeug (22) mit einer solchen elektrischen Maschine (1, 1a, 1b), sowie ein Herstellungsverfahren für einen solchen Rotor (3a, 3b).A rotor (3a, 3b) for an electrical machine (1, 1a, 1b) is specified, which comprises a rotor lamination stack (12, 12a, 12b) with several rotor laminations (14, 14a..14d) stacked axially on top of one another, which have recesses that form a hole (15a..15c, 15..15''') leading axially through the rotor lamination stack (12, 12a, 12b). The rotor (3a, 3b) also comprises a holding element (16, 16a..16f) extending axially in the hole (15a..15c, 15..15''') for holding the rotor laminations (14, 14a..14d) together, which is made of fiber-reinforced plastic or has a fiber-reinforced plastic. Furthermore, the invention relates to an electrical machine (1, 1a, 1b) with a rotor (3a, 3b) of the type mentioned, a vehicle (22) with such an electrical machine (1, 1a, 1b), and a manufacturing method for such a rotor (3a, 3b).
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine, welcher ein Rotorblechpaket mit mehreren axial aufeinander gestapelten Rotorblechen umfasst, wobei die Rotorbleche Ausnehmungen aufweisen, die ein axial durch das Rotorblechpaket führendes Loch bilden. Die Rotorbleche bilden dabei einen Rotorblech-Stapel als Teil des Rotorblechpakets, welcher eine erste Stirnseite und eine axial gegenüberliegende zweite Stirnseite aufweist. Weiterhin umfasst der Rotor ein sich in dem Loch axial erstreckendes Halteelement zum Zusammenhalten der Rotorbleche. Zudem betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine mit einem Rotor der oben genannten Art und ein Fahrzeug mit einer solchen elektrischen Maschine.The invention relates to a rotor for an electrical machine, which comprises a rotor lamination stack with a plurality of rotor laminations stacked axially on top of one another, wherein the rotor laminations have recesses that form a hole leading axially through the rotor lamination stack. The rotor laminations form a rotor lamination stack as part of the rotor lamination stack, which has a first end face and an axially opposite second end face. The rotor further comprises a holding element extending axially in the hole for holding the rotor laminations together. The invention also relates to an electrical machine with a rotor of the above-mentioned type and a vehicle with such an electrical machine.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Ein Rotor, eine elektrische Maschine sowie ein Fahrzeug der genannten Art sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Dabei werden die Rotorbleche zu einem Rotorblech-Stapel aufeinandergestapelt, und dann wird der Rotorblech-Stapel mit Hilfe von Halteelementen, welche durch die Löcher des Rotorblech-Stapels geführt werden, beidseitig axial fixiert. Dadurch wird einem Auseinanderwandern des Rotorblechpakets im Betrieb der elektrischen Maschine entgegengewirkt.A rotor, an electrical machine and a vehicle of the type mentioned are basically known from the prior art. The rotor laminations are stacked on top of one another to form a rotor lamination stack, and the rotor lamination stack is then axially fixed on both sides using holding elements that are guided through the holes in the rotor lamination stack. This counteracts the rotor lamination stack from drifting apart during operation of the electrical machine.
In aller Regel werden für diesen Zweck Schrauben oder Gewindestifte aus Stahl als Halteelemente eingesetzt. Diese Halteelemente beeinflussen jedoch ein von Rotormagneten oder Rotorwicklungen des Rotors erzeugtes Magnetfeld und daher auch den magnetischen Fluss innerhalb des Rotorblech-Stapels. Dadurch werden auch die Leistung und der Wirkungsgrad der elektrischen Maschine nachteilig beeinflusst.As a rule, screws or threaded pins made of steel are used as holding elements for this purpose. However, these holding elements influence a magnetic field generated by the rotor magnets or rotor windings of the rotor and therefore also the magnetic flux within the rotor lamination stack. This also has a negative impact on the performance and efficiency of the electrical machine.
Darüber hinaus erfolgt die axiale Sicherung in aller Regel mit Schraubenmuttern, welche auf die Schrauben oder Gewindestifte aufgeschraubt werden. In bekannter Weise müssen auf beiden Seiten des Rotorblechpakets Mittel zum Halten beziehungsweise Drehen der Schrauben oder Muttern vorgesehen sein. Das axiale Fixieren ist daher relativ aufwändig und bedingt vergleichsweise aufwändige Vorrichtungen für eine maschinelle Herstellung des Rotorblechpakets.In addition, axial securing is usually carried out using screw nuts that are screwed onto the screws or threaded pins. As is well known, means for holding or turning the screws or nuts must be provided on both sides of the rotor core. Axial fixing is therefore relatively complex and requires comparatively complex devices for mechanical production of the rotor core.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen verbesserten Rotor, eine verbesserte elektrische Maschine und ein verbessertes Fahrzeug für einen Rotor einer elektrischen Maschine anzugeben. Insbesondere soll die axiale Sicherung des Rotorblechpakets ohne Beeinträchtigung der Leistung und des Wirkungsgrads der elektrischen Maschine und nach Möglichkeit auf einfachere Weise ermöglicht werden.One object of the invention is therefore to provide an improved rotor, an improved electrical machine and an improved vehicle for a rotor of an electrical machine. In particular, the axial securing of the rotor laminated core should be made possible without impairing the performance and efficiency of the electrical machine and, if possible, in a simpler manner.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Rotor der eingangs genannten Art gelöst, bei dem das Halteelement aus faserverstärktem Kunststoff gefertigt ist oder einen faserverstärkten Kunststoff aufweist.The object of the invention is achieved with a rotor of the type mentioned above, in which the holding element is made of fiber-reinforced plastic or comprises a fiber-reinforced plastic.
Weiterhin wird die Aufgabe der Erfindung durch eine elektrische Maschine mit einem Rotor der oben genannten Art gelöst. Der Rotor kann insbesondere eine Rotorwelle aufweisen, auf welcher das Rotorblechpaket montiert ist, sowie mehrere im Rotorblechpaket angeordnete Rotormagnete oder Rotorwicklungen. Die elektrische Maschine kann insbesondere ein Gehäuse und einen im Gehäuse angeordneten Stator sowie den im Stator angeordneten und um eine Rotorachse im Gehäuse drehbar gelagerten Rotor der oben genannten Art umfassen. Furthermore, the object of the invention is achieved by an electrical machine with a rotor of the above-mentioned type. The rotor can in particular have a rotor shaft on which the rotor core is mounted, as well as several rotor magnets or rotor windings arranged in the rotor core. The electrical machine can in particular comprise a housing and a stator arranged in the housing, as well as the rotor of the above-mentioned type arranged in the stator and mounted so as to be rotatable about a rotor axis in the housing.
Darüber hinaus wird die Aufgabe der Erfindung durch ein Fahrzeug gelöst, welches eine elektrische Maschine der oben genannten Art aufweist, die zum Antreiben des Fahrzeugs vorgesehen ist.Furthermore, the object of the invention is achieved by a vehicle which has an electric machine of the above-mentioned type, which is intended to drive the vehicle.
Die vorgeschlagenen Materialien für das Halteelement beeinflussen das von den Rotormagneten oder Rotorwicklungen erzeugte Magnetfeld und daher auch den magnetischen Fluss innerhalb des Rotorblech-Stapels nicht oder nur wenig. Daher kann die axiale Sicherung des Rotorblechpakets ohne oder ohne wesentliche Beeinträchtigung des Rotormagnetfelds und damit ohne oder ohne wesentliche Beeinträchtigung der Leistung und des Wirkungsgrads der elektrischen Maschine erfolgen.The proposed materials for the holding element have little or no influence on the magnetic field generated by the rotor magnets or rotor windings and therefore also on the magnetic flux within the rotor lamination stack. Therefore, the axial securing of the rotor lamination stack can be achieved with no or no significant impairment of the rotor magnetic field and thus with no or no significant impairment of the performance and efficiency of the electrical machine.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Halteelemente und Löcher in demselben radialen Bereich angeordnet sind wie Rotormagnete oder Rotorwicklungen des Rotors. Zwischen Rotormagneten ergibt sich - von der Stirnseite des Rotorblechpakets her gesehen - insbesondere ein dreieckförmiger oder trapezförmiger Bereich für die Anordnung der Halteelemente und Löcher. Durch die radial weit außen liegenden Halteelemente gelingt die axiale Fixierung des Rotorblechpakets besonders gut.It is particularly advantageous if the holding elements and holes are arranged in the same radial area as the rotor magnets or rotor windings of the rotor. Between the rotor magnets, as seen from the front side of the rotor laminated core, there is a triangular or trapezoidal area for the arrangement of the holding elements and holes. The axial fixation of the rotor laminated core is particularly successful due to the holding elements being located far outwards in the radial direction.
Als Fasern in dem faserverstärkten Kunststoff kommen insbesondere Glasfasern, Aramidfasern, Kevlarfasern oder Kohlenstofffasern in Betracht. Denkbar sind auch Verbundwerkstoffe, in denen die oben genannten Materialien in Kombination angewendet werden.Glass fibers, aramid fibers, Kevlar fibers or carbon fibers are particularly suitable as fibers in the fiber-reinforced plastic. Composite materials in which the above-mentioned materials are used in combination are also conceivable.
In der Regel ist ein einziges Halteelement nicht ausreichend für die axiale Fixierung eines Rotorblechpakets. Daher kann in einer Ausführungsvariante ein Rotor mit mehreren dem Loch entsprechenden Löchern vorgesehen sein sowie mit mehreren dem Halteelement entsprechenden Halteelementen, die sich jeweils in einem der Löcher axial erstrecken. Beispielsweise können die Löcher und Halteelemente mit demselben Radialabstand zu einer Rotorachse und somit auf einem Kreis angeordnet sein.As a rule, a single retaining element is not sufficient for the axial fixation of a Rotor lamination package. Therefore, in one embodiment, a rotor can be provided with several holes corresponding to the hole and with several holding elements corresponding to the holding element, each of which extends axially in one of the holes. For example, the holes and holding elements can be arranged at the same radial distance from a rotor axis and thus on a circle.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Figuren.Further advantageous embodiments and developments of the invention emerge from the subclaims and from the description in conjunction with the figures.
Das Halteelement kann ein Gewinde aufweisen. Zum Beispiel kann das Haltelement als Schraube oder Gewindestift ausgebildet sein, auf welche oder auf welchen eine Mutter aufgeschraubt wird. Denkbar ist aber auch, dass das Haltelement als (glatter) Stift ausgebildet ist und auf andere Weise fixiert wird.The holding element can have a thread. For example, the holding element can be designed as a screw or threaded pin onto which a nut is screwed. However, it is also conceivable that the holding element is designed as a (smooth) pin and is fixed in another way.
Das Halteelement kann einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, wodurch es auf einfache Weise herstellbar ist. Das Halteelement kann aber auch einen nichtkreisförmigen Querschnitt aufweisen, insbesondere einen polygonförmigen, sechseckförmigen, viereckförmigen, dreieckförmigen, ovalen, gezahnten oder sternförmigen Querschnitt. Auf diese Weise kann es gut gegen Verdrehung geschützt werden. In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn das Loch mit dem Querschnitt des Halteelements korrespondiert. Beispielsweise kann das Loch dieselbe Form aufweisen wie der Querschnitt des Halteelements. Denkbar ist aber auch, dass der Querschnitt des Halteelements und die Form des Lochs unterschiedlich sind und auf andere Weise zusammenwirken, beispielsweise in dem das Loch kleiner ist als zumindest Teile des Halteelements. Zum Beispiel kann ein sternförmiger Querschnitt des Halteelements in einem etwas zu kleinen Loch angeordnet sein. Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen wird eine Verdrehung des Halteelements schon beim Einstecken in das Loch verhindert. Dadurch entfällt auch das gesonderte Fixieren des Halteelements mit einem Werkzeug, wodurch Schraubenmuttern auf einfache Weise auf ein Gewinde des Halteelements aufgedreht werden können. Die Herstellung eines Rotorblechpakets und die dazu nötigen Vorrichtungen für eine maschinelle Fertigung werden dadurch vereinfacht.The holding element can have a circular cross-section, which makes it easy to manufacture. However, the holding element can also have a non-circular cross-section, in particular a polygonal, hexagonal, square, triangular, oval, toothed or star-shaped cross-section. In this way, it can be well protected against twisting. In this context, it is particularly advantageous if the hole corresponds to the cross-section of the holding element. For example, the hole can have the same shape as the cross-section of the holding element. However, it is also conceivable that the cross-section of the holding element and the shape of the hole are different and interact in a different way, for example in that the hole is smaller than at least parts of the holding element. For example, a star-shaped cross-section of the holding element can be arranged in a hole that is slightly too small. The proposed measures prevent the holding element from twisting when it is inserted into the hole. This also eliminates the need to fix the holding element separately with a tool, which means that screw nuts can be easily screwed onto a thread of the holding element. This simplifies the production of a rotor lamination stack and the necessary equipment for machine production.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Halteelement durch eine an einer Axialseite das Rotorblechpakets angeordnete Endplatte führt. Durch das Vorsehen einer Endplatte gelingt die axiale Sicherung des Rotorblechpakets besonders gut. Die Endplatte weist dazu Löcher auf, welche mit den Löchern im Rotorblech-Stapel korrespondieren. Das heißt, die Löcher führen in diesem Fall durch die Rotorbleche des Rotorblech-Stapels und durch die Endplatte. Denkbar ist insbesondere auch, dass an beiden Axialseiten des Rotorblechpakets jeweils eine Endplatte angeordnet ist. Die zweite Endplatte weist dann ebenfalls Löcher auf, welche mit den Löchern im Rotorblech-Stapel korrespondieren.It is particularly advantageous if the holding element passes through an end plate arranged on an axial side of the rotor lamination stack. The provision of an end plate ensures that the rotor lamination stack is secured axially particularly well. The end plate has holes that correspond to the holes in the rotor lamination stack. This means that in this case the holes pass through the rotor laminations of the rotor lamination stack and through the end plate. It is also conceivable that an end plate is arranged on each of the axial sides of the rotor lamination stack. The second end plate then also has holes that correspond to the holes in the rotor lamination stack.
In einer Ausführungsvariante kann das Halteelement einen außerhalb des Rotorblechpakets angeordneten Schraubenkopf aufweisen. Durch den Schraubenkopf wird eine formschlüssige Verbindung zwischen Halteelement und Rotorblechpaket bewirkt. In dem gegebenen Zusammenhang ist es auch von Vorteil, wenn ein axial an den Schraubenkopf angrenzender kegelstumpfförmiger, gezahnter Abschnitt vorgesehen ist. Auf diese Weise kann die Schraube beziehungsweise der Schraubenkopf besonders gut gegen Verdrehung gesichert werden. Dabei krallen sich die Zähne des gezahnten Abschnitts in das Rotorblechpaket.In one variant, the holding element can have a screw head arranged outside the rotor laminated core. The screw head creates a positive connection between the holding element and the rotor laminated core. In this context, it is also advantageous if a truncated cone-shaped, toothed section is provided axially adjacent to the screw head. In this way, the screw or the screw head can be particularly well secured against twisting. The teeth of the toothed section dig into the rotor laminated core.
Alternativ zu dem Schraubenkopf kann das Halteelement eine andere Art von Verdickung aufweisen, die außerhalb des Rotorblechpakets angeordnet ist und eine formschlüssige Verbindung zwischen Halteelement und Rotorblechpaket bewirkt.As an alternative to the screw head, the holding element can have another type of thickening which is arranged outside the rotor core and creates a positive connection between the holding element and the rotor core.
Vorteilhaft ist es auch, wenn das Halteelement an einem axialen Ende oder an beiden axialen Enden jeweils eine Metallhülse mit einem Außengewinde aufweist, die formschlüssig oder kraftschlüssig an dem Halteelement befestigt ist. Auf diese Weise wird ein Risiko für eine Beschädigung eines Gewindes beim Anziehen einer Schraube oder Schraubenmutter vermieden oder verringert. Ein Formschluss zwischen der Metallhülse und dem aus faserverstärktem Kunststoff gefertigten Teil des Haltelements kann insbesondere mit einem Innengewinde auf der Metallhülse erreicht werden. Um ein Risiko für ein Ausreißen der Metallhülse zu vermeiden oder zu verringern, kann vorgesehen sein, dass die Metallhülse eine Länge aufweist, welche ihren Außendurchmesser um mindestens das Dreifache übersteigt.It is also advantageous if the holding element has a metal sleeve with an external thread at one axial end or at both axial ends, which is attached to the holding element in a form-fitting or force-fitting manner. In this way, the risk of damaging a thread when tightening a screw or nut is avoided or reduced. A form-fitting connection between the metal sleeve and the part of the holding element made of fiber-reinforced plastic can be achieved in particular with an internal thread on the metal sleeve. In order to avoid or reduce the risk of the metal sleeve tearing out, it can be provided that the metal sleeve has a length that is at least three times greater than its external diameter.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGURENSHORT DESCRIPTION OF THE CHARACTERS
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind exemplarisch in den beigefügten schematischen Figuren dargestellt. Es zeigen:
-
1 eine schematisch im Halbschnitt dargestellte, beispielhafte elektrische Maschine; -
2 eine schematisch im Halbschnitt dargestellte, beispielhafte elektrische Maschine mit axialen Endplatten auf dem Rotorblech-Stapel; -
3 einen beispielhaften polygonförmigen Querschnitt eines Lochs und eines Haltelements; -
4 einen beispielhaften sternförmigen Querschnitt eines Lochs und eines Haltelements; -
5 einen beispielhaften ovalen Querschnitt eines Lochs und eines Haltelements; -
6 einen beispielhaften sternförmigen Querschnitt eines Haltelements in einem kreisförmigen Loch; -
7 eine Schraube mit einem Schraubenkopf und einem daran angrenzenden kegelstumpfförmigen, gezahnten Abschnitt; -
8 eine Metallhülse mit einem Außengewinde an einem axialen Ende des Halteelements; -
9 eine Vorderansicht eines Rotorblechpaktes mit radial außen angeordneten Löchern für die Halteelemente und -
10 ein beispielhaftes Fahrzeug mit einer elektrischen Maschine der vorgeschlagenen Art.
-
1 an exemplary electrical machine shown schematically in half section; -
2 an exemplary electrical machine with axial end plates on the rotor lamination stack, shown schematically in half section; -
3 an exemplary polygonal cross-section of a hole and a retaining element; -
4 an exemplary star-shaped cross-section of a hole and a holding element; -
5 an exemplary oval cross-section of a hole and a retaining element; -
6 an exemplary star-shaped cross-section of a retaining element in a circular hole; -
7 a screw having a screw head and an adjacent frustoconical, toothed portion; -
8th a metal sleeve with an external thread at an axial end of the retaining element; -
9 a front view of a rotor lamination package with radially outwardly arranged holes for the holding elements and -
10 an exemplary vehicle with an electric machine of the proposed type.
DETAILIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Einführend wird festgehalten, dass gleiche Teile in den unterschiedlich Ausführungsformen mit gleichen Bezugszeichen beziehungsweise gleichen Bauteilbezeichnungen versehen sind, gegebenenfalls mit unterschiedlichen Indizes. Die in der Beschreibung enthaltene Offenbarung eines Bauteils kann sinngemäß auf ein anderes Bauteil mit gleichem Bezugszeichen beziehungsweise gleicher Bauteilbezeichnung übertragen werden. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie zum Beispiel „oben“, „unten“, „hinten“, „vorne“, „seitlich“ und so weiter auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.To begin with, it should be noted that identical parts in the different embodiments are provided with identical reference symbols or identical component designations, possibly with different indices. The disclosure of a component contained in the description can be transferred analogously to another component with the same reference symbol or identical component designation. The position information chosen in the description, such as "top", "bottom", "back", "front", "side" and so on, also refer to the figure directly described and shown and, if the position changes, are to be transferred analogously to the new position.
Der Rotor 3a umfasst ein Rotorblechpaket 12a mit einem Rotorblech-Stapel 13, wobei das Rotorblechpaket 12a auf der Rotorwelle 2 montiert ist. Der Rotorblech-Stapel 13 umfasst mehrere axial in einer Stapelrichtung aufeinander gestapelte Rotorbleche 14, wobei die Rotorbleche 14 Ausnehmungen aufweisen, die gemeinsam mehrere durch den Rotorblech-Stapel 13 führende und in der Stapelrichtung (beziehungsweise parallel zur Rotorachse A) ausgerichtete Löcher 15a bilden. Der Rotorblech-Stapel 13 weist zudem eine erste Stirnseite B1 und eine axial gegenüberliegende zweite Stirnseite B2 auf, wobei die Löcher 15a in diesem Ausführungsbeispiel an der ersten Stirnseite B1 jeweils ein erstes axiales Ende und an der zweiten Stirnseite B2 jeweils ein zweites axiales Ende aufweisen. Zudem umfasst das Rotorblechpaket 12a mehrere Haltelemente 16 zum Zusammenhalten der Rotorbleche 14, wobei je eines der Haltelemente 16 durch je eines der Löcher 15a geführt ist. Darüber hinaus umfasst das Rotorblechpaket 12a mehrere Schraubenmuttern 17, welche in diesem Beispiel auf die Haltelemente 16 aufgeschraubt sind. Mit Hilfe der Haltelemente 16 und der Schraubenmuttern 17 kann das Rotorblechpaket 12a axial gesichert werden. Der Rotor 3a umfasst auch nicht im Detail dargestellte, im Rotorblechpaket 12a angeordnete Rotorwicklungen oder Rotormagnete (siehe hierzu auch
Konkret können die Haltelemente 16 ein Gewinde aufweisen und wie in der
Generell sind die Halteelemente 16 aus faserverstärktem Kunststoff gefertigt oder weisen einen faserverstärkten Kunststoff auf. Dadurch wird ein Magnetfeld beziehungsweise magnetischer Fluss innerhalb des Rotorblech-Stapels 13 nicht oder nur wenig beeinflusst, und die axiale Sicherung des Rotorblechpakets 12a kann ohne wesentliche Beeinträchtigung der Leistung und des Wirkungsgrads der elektrischen Maschine 1a erfolgen. Als Fasern in dem faserverstärkten Kunststoff kommen insbesondere Glasfasern, Aramidfasern, Kevlarfasern oder Kohlenstofffasern in Betracht. Denkbar sind auch Verbundwerkstoffe, in denen die oben genannten Materialien in Kombination angewendet werden.Generally, the holding
Die Endplatten 18a, 18b weisen Löcher 15b, 15c auf, welche mit den Löchern 15a im Rotorblech-Stapel 13 korrespondieren. Das heißt, die Löcher 15a..15c und die Halteelemente 16 führen in diesem Fall durch die Rotorbleche 14 des Rotorblech-Stapels 13 und durch die Endplattem 18a, 18b. Dadurch wird von den Endplatten 18a, 18b axialer Druck auf den Rotorblech-Stapel 13 ausgeübt, wodurch dieser besonders gut axial gesichert wird. Denkbar wäre, dass anstelle der Mutter 17 Innengewinde in den Löchern 15b der Endplatte 18a vorgesehen sind, in welche die Schrauben 16 eingeschraubt sind. Denkbar wäre insbesondere auch, dass nur an der Stirnseite B1 eine Endplatte 18a angeordnet ist. Die Halteelemente 16 würden dann wie in der
Generell können das Haltelement 16 und die Löcher 15a..15c einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Vorteilhaft ist es aber auch, wenn die Haltelement 16 und gegebenenfalls die Löcher 15a..15c einen nicht-kreisförmgen Querschnitt aufweisen, so wie das anhand einiger Beispiele in den
Zum selben oder einem ähnlichen Zweck können das Haltelement 16b und das Loch 15' einen gezahnten beziehungsweise sternförmigen Querschnitt aufweisen, so wie das in der
Zum selben oder einem ähnlichen Zweck können das Haltelement 16c und das Loch 15" auch einen ovalen Querschnitt aufweisen, so wie das in der
Der gezahnte beziehungsweise sternförmige Querschnitt muss nicht über die gesamte Länge des Haltelementes 16d vorgesehen werden, um die angegebene Wirkung zu erzielen. Stattdessen kann der Querschnitt auf einen Teil der Länge des Haltelementes 16d beschränkt sein, wobei ein anderer Teil der Länge beispielsweise einen kreisrunden Querschnitt aufweist. Denkbar ist auch, dass ein axial an einen Schraubenkopf angrenzender kegelstumpfförmiger, gezahnter Abschnitt C vorgesehen ist. Auch auf diese Weise kann die Schraube 16e beziehungsweise der Schraubenkopf besonders gut gegen Verdrehung gesichert werden. Dabei krallen sich die Zähne des gezahnten Abschnitts C in das Rotorblechpaket 12a, 12b.The toothed or star-shaped cross-section does not have to be provided over the entire length of the holding
Vorteilhaft werden die Halteelemente 16 und Löcher 15 in demselben radialen Bereich C angeordnet wie Rotormagnete 21 oder Rotorwicklungen des Rotors 3a..3c.
Zwischen den Rotormagneten 21 ergeben sich - von der Stirnseite B1, B2 des Rotorblechpakets 12 her gesehen - somit insbesondere dreieckförmige oder trapezförmige Bereiche C für die Anordnung der Halteelemente 16 und Löcher 15. Durch die radial weit außen liegenden Halteelemente 16 gelingt die axiale Fixierung des Rotorblechpakets 12 besonders gut. Dabei kommt der Umstand, dass die Halteelemente 16 einen faserverstärkten Kunststoff aufweisen oder daraus gefertigt sind, besonders zum Tragen, da diese Materialien das von den Rotormagneten 21 oder Rotorwicklungen erzeugte Magnetfeld und daher auch den magnetischen Fluss innerhalb des Rotorblech-Stapels 13 nicht oder nur wenig beeinflussen.Between the
Die
Abschließend wird festgehalten, dass der Schutzbereich durch die Patentansprüche bestimmt ist. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Die in den Figuren enthaltenen Merkmale können beliebig ausgetauscht und miteinander kombiniert werden. Insbesondere wird auch festgehalten, dass die dargestellten Vorrichtungen in der Realität auch mehr oder auch weniger Bestandteile als dargestellt umfassen können. Teilweise können die dargestellten Vorrichtungen beziehungsweise deren Bestandteile auch unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt sein.Finally, it is noted that the scope of protection is determined by the patent claims. However, the description and the drawings must be used to interpret the claims. The features contained in the figures can be exchanged and combined with one another as desired. In particular, it is also noted that the devices shown can in reality also comprise more or fewer components than shown. In some cases, the devices shown or their components can also be shown not to scale and/or enlarged and/or reduced.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1, 1a, 1b1, 1a, 1b
- elektrische Maschineelectric machine
- 22
- RotorwelleRotor shaft
- 3a, 3b3a, 3b
- Rotorrotor
- 4a, 4b4a, 4b
- (Wälz)lager(Roller bearing
- 55
- Statorstator
- 66
- vorderes Lagerschildfront bearing shield
- 77
- hinteres Lagerschildrear bearing plate
- 88th
- (mittleres) Gehäuseteil(middle) housing part
- 99
- GehäuseHousing
- 1010
- StatorblechpaketStator lamination package
- 1111
- StatorwicklungStator winding
- 12, 12a, 12b12, 12a, 12b
- RotorblechpaketRotor lamination package
- 13a, 13b13a, 13b
- Rotorblech-StapelRotor sheet stack
- 14, 14a..14d14, 14a..14d
- RotorblechRotor sheet
- 15a..15c, 15..15'''15a..15c, 15..15'''
- DurchgangsbohrungThrough hole
- 16, 16a..16f16, 16a..16f
- Schraube / GewindestiftScrew / threaded pin
- 1717
- MutterMother
- 18a, 18b18a, 18b
- EndplatteEnd plate
- 1919
- MetallhülseMetal sleeve
- 2020
- KunststoffschaftPlastic shaft
- 2121
- Fahrzeugvehicle
- 2222
- Getriebetransmission
- 2323
- HalbachseHalf-axis
- 2424
- Rad Wheel
- AA
- DrehachseRotation axis
- B1, B2B1, B2
- Stirnseite / AxialseiteFront side / axial side
- CC
- kegelstumpfförmiger, gezahnter Abschnitttruncated cone-shaped, serrated section
- DD
- Durchmesser MetallhülseDiameter metal sleeve
- LL
- Länge MetallhülseLength metal sleeve
Claims (12)
Priority Applications (1)
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DE102022125700.2A DE102022125700A1 (en) | 2022-10-05 | 2022-10-05 | Rotor for an electrical machine with improved holding elements for the axial fixation of a rotor laminated core |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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-
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- 2022-10-05 DE DE102022125700.2A patent/DE102022125700A1/en active Pending
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