DE102022125700A1 - Rotor for an electrical machine with improved holding elements for the axial fixation of a rotor laminated core - Google Patents

Rotor for an electrical machine with improved holding elements for the axial fixation of a rotor laminated core Download PDF

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Christoph Wieczorek
David Förster
Florian Volkmuth
Nikolas Seubert
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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.
Embodiments of the invention are shown by way of example in the attached schematic figures. They show:
  • 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.

1 zeigt einen Halbschnitt durch eine schematisch dargestellte elektrische Maschine 1a. Die elektrische Maschine 1a umfasst, eine Rotorwelle 2 als Teil eines Rotors 3a, wobei die Rotorwelle 2 mit Hilfe von (Wälz)lagern 4a, 4b um eine Rotorachse oder Drehachse A gegenüber einem Stator 5 drehbar gelagert ist. Konkret sitzt das erste Lager 4a in einem ersten vorderen Lagerschild 6 und das zweite Lager 4b in einem zweiten, hinteren Lagerschild 7. Weiterhin umfasst die elektrische Maschine 1a ein mittleres Gehäuseteil 8, welches das vordere Lagerschild 6 und das hintere Lagerschild 7 verbindet und den Stator 5 aufnimmt. Das vordere Lagerschild 6, das hintere Lagerschild 7 und das Gehäuseteil 8 bilden in diesem Beispiel das Gehäuse 9 der elektrische Maschine 1a. Der Stator 5 umfasst ein Statorblechpaket 10 mit mehreren nicht im Detail dargestellten Statorblechen und darin angeordnete Statorwicklungen 11. 1 shows a half-section through a schematically illustrated electrical machine 1a. The electrical machine 1a comprises a rotor shaft 2 as part of a rotor 3a, wherein the rotor shaft 2 is mounted so as to be rotatable about a rotor axis or axis of rotation A relative to a stator 5 with the aid of (rolling) bearings 4a, 4b. Specifically, the first bearing 4a is located in a first front bearing plate 6 and the second bearing 4b in a second, rear bearing plate 7. The electrical machine 1a also comprises a middle housing part 8, which connects the front bearing plate 6 and the rear bearing plate 7 and accommodates the stator 5. The front bearing plate 6, the rear bearing plate 7 and the housing part 8 form the housing 9 of the electrical machine 1a in this example. The stator 5 comprises a stator laminated core 10 with several stator laminates (not shown in detail) and stator windings 11 arranged therein.

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 9). Beispielsweise können die Halteelemente 16 und die Löcher 15a mit demselben Radialabstand zur Rotorachse A und somit auf einem Kreis angeordnet sein.The rotor 3a comprises a rotor lamination stack 12a with a rotor lamination stack 13, wherein the rotor lamination stack 12a is mounted on the rotor shaft 2. The rotor lamination stack 13 comprises a plurality of rotor laminations 14 stacked axially on top of one another in a stacking direction, wherein the rotor laminations 14 have recesses which together form a plurality of holes 15a leading through the rotor lamination stack 13 and aligned in the stacking direction (or parallel to the rotor axis A). The rotor lamination stack 13 also has a first end face B1 and an axially opposite second end face B2, wherein the holes 15a in this exemplary embodiment each have a first axial end on the first end face B1 and a second axial end on the second end face B2. In addition, the rotor lamination stack 12a comprises a plurality of holding elements 16 for holding the rotor laminations 14 together, wherein one of the holding elements 16 is guided through one of the holes 15a. In addition, the rotor core 12a comprises several screw nuts 17, which in this example are screwed onto the holding elements 16. The rotor core 12a can be axially secured with the help of the holding elements 16 and the screw nuts 17. The rotor 3a also comprises rotor windings or rotor magnets arranged in the rotor core 12a, which are not shown in detail (see also 9 ). For example, the holding elements 16 and the holes 15a can be arranged at the same radial distance from the rotor axis A and thus on a circle.

Konkret können die Haltelemente 16 ein Gewinde aufweisen und wie in der 1 als Schraube oder als Gewindestift ausgebildet sein, auf welche oder auf welchen die Mutter 17 aufgeschraubt wird. Ein Schraubenkopf ist dabei außerhalb des Rotorblechpakets 12a beziehungsweise außerhalb des Rotorblech-Stapels 13 angeordnet. Denkbar ist aber auch, dass das Haltelement 16 als glatter Stift ausgebildet ist und auf andere Weise mit dem Rotorblechpaket 12a verbunden wird.Specifically, the holding elements 16 can have a thread and as shown in the 1 be designed as a screw or as a threaded pin onto which the nut 17 is screwed. A screw head is arranged outside the rotor lamination stack 12a or outside the rotor lamination stack 13. However, it is also conceivable that the holding element 16 is designed as a smooth pin and is connected to the rotor lamination stack 12a in another way.

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 elements 16 are made of fiber-reinforced plastic or have a fiber-reinforced plastic. As a result, a magnetic field or magnetic flux within the rotor lamination stack 13 is not or only slightly influenced, and the axial securing of the rotor lamination stack 12a can take place without significantly affecting the performance and efficiency of the electrical machine 1a. In particular, glass fibers, aramid fibers, Kevlar fibers or carbon fibers come into consideration as fibers in the fiber-reinforced plastic. Composite materials in which the above-mentioned materials are used in combination are also conceivable.

2 zeigt eine elektrische Maschine 1b, welcher der in 1 dargestellten elektrischen Maschine 1a sehr ähnlich ist. Im Unterschied dazu weist das Rotorblechpaket 12b zwei Endplatten 18a, 18b auf, welche an den Stirnseiten B1, B2 des Rotorblech-Stapels 13 angeordnet sind. 2 shows an electrical machine 1b, which is 1 is very similar to the electrical machine 1a shown. In contrast, the rotor lamination stack 12b has two end plates 18a, 18b, which are arranged on the end faces B1, B2 of the rotor lamination stack 13.

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 1 auf dem Rotorblech-Stapel 13 aufliegen. Grundsätzlich wäre auch vorstellbar, dass nur an der Stirnseite B2 eine Endplatte 18b angeordnet ist.The end plates 18a, 18b have holes 15b, 15c which correspond to the holes 15a in the rotor lamination stack 13. This means that the holes 15a..15c and the holding elements 16 lead in this case through the rotor laminations 14 of the rotor lamination stack 13 and through the end plates 18a, 18b. As a result, the end plates 18a, 18b exert axial pressure on the rotor lamination stack 13, which ensures that it is axially secured particularly well. It would be conceivable that instead of the nut 17, internal threads are provided in the holes 15b of the end plate 18a, into which the screws 16 are screwed. It would also be conceivable in particular that an end plate 18a is arranged only on the front side B1. The holding elements 16 would then be as in the 1 rest on the rotor lamination stack 13. In principle, it would also be conceivable that an end plate 18b is arranged only on the front side B2.

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 3 bis 6 dargestellt ist. Konkret zeigt die 3 ein Haltelement 16a mit einem polygonförmigen (hier sechseckförmigen) Querschnitt in einem dazu korrespondierenden Loch 15. Auf diese Weise kann eine Verdrehung des Haltelements 16a im Loch 15 verhindert werden. Dadurch entfällt das gesonderte Fixieren des Halteelements 16a mit einem Werkzeug, wodurch Schraubenmuttern 17 auf einfache Weise auf ein Gewinde des Halteelements 16a aufgedreht werden können. Die Herstellung eines Rotorblechpakets 12a, 12b und die dazu nötigen Vorrichtungen für eine maschinelle Fertigung werden dadurch vereinfacht. Selbstverständlich sind in diesem Zusammenhang auch andere polygonförmige Querschnitte für das Haltelement 16a und das Loch 15 vorstellbar, zum Beispiel viereckförmige, dreieckförmige und achteckförmige Querschnitte.In general, the holding element 16 and the holes 15a..15c can have a circular cross-section. However, it is also advantageous if the holding element 16 and possibly the holes 15a..15c have a non-circular cross-section, as shown by some examples in the 3 to 6 Specifically, the 3 a holding element 16a with a polygonal (here hexagonal) cross-section in a corresponding hole 15. In this way, rotation of the holding element 16a in the hole 15 can be prevented. This eliminates the need to fix the holding element 16a separately with a tool, which means that screw nuts 17 can be easily screwed onto a thread of the holding element 16a. The manufacture of a rotor laminated core 12a, 12b and the necessary devices for machine production are thereby simplified. Of course, other polygonal cross-sections for the holding element 16a and the hole 15 are also conceivable in this context, for example square, triangular and octagonal cross-sections.

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 4 dargestellt ist. In der 4 weist der gezahnte beziehungsweise sternförmige Querschnitt zwölf Zacken auf, selbstverständlich wäre auch eine andere Anzahl an Zacken denkbar, beispielsweise acht, zehn oder auch sechzehn Zacken.For the same or a similar purpose, the holding element 16b and the hole 15' may have a toothed or star-shaped cross-section, such as that shown in the 4 is shown. In the 4 The toothed or star-shaped cross-section has twelve points, but of course a different number of points would also be conceivable, for example eight, ten or even sixteen points.

Zum selben oder einem ähnlichen Zweck können das Haltelement 16c und das Loch 15" auch einen ovalen Querschnitt aufweisen, so wie das in der 5 dargestellt ist. Der Querschnitt ist dabei nicht an das dargestellte Breiten-/Höhenverhältnis gebunden, sondern kann auch anders geformt sein.For the same or a similar purpose, the holding element 16c and the hole 15" may also have an oval cross-section, such as that shown in the 5 The cross-section is not bound to the width/height ratio shown, but can also have a different shape.

6 zeigt schließlich ein Beispiel eines gezahnten beziehungsweise sternförmigen Querschnitts eines Halteelements 16d, das in einem kreisförmigen Loch 15''' angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform krallen sich die Zähne des Halteelements 16d in das Rotorblechpaket 12a, 12b. 6 finally shows an example of a toothed or star-shaped cross-section of a holding element 16d, which is arranged in a circular hole 15'''. In this embodiment, the teeth of the holding element 16d claw into the rotor laminated core 12a, 12b.

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 element 16d in order to achieve the specified effect. Instead, the cross-section can be limited to part of the length of the holding element 16d, with another part of the length having, for example, a circular cross-section. It is also conceivable that a truncated cone-shaped, toothed section C is provided axially adjacent to a screw head. In this way, the screw 16e or the screw head can also be particularly well secured against twisting. The teeth of the toothed section C grip into the rotor laminated core 12a, 12b.

8 zeigt eine weitere Ausführungsvariante für ein Halteelement 16f, welches an einem axialen Ende oder auch an beiden axialen Enden jeweils eine Metallhülse 19 mit einem Außengewinde aufweist, die formschlüssig oder kraftschlüssig an dem Halteelement 16f, konkret an dem aus faserverstärktem Kunststoff gefertigten Kunststoffschaft 20 des Halteelement 16f, befestigt ist. Mit Hilfe der Metallhülse 19 kann das Risiko für eine Beschädigung des Gewindes beim Eindrehen in ein Innengewinde eines Lochs 15a..15c, 15..15''' beziehungsweise beim Anziehen einer Schraubenmutter 17 vermieden oder verringert werden. Ein Formschluss zwischen der Metallhülse 19 und dem Kunststoffschaft 20 kann insbesondere mit einem Innengewinde auf der Metallhülse 19 erreicht werden, so wie das in der 8 dargestellt ist. Um ein Risiko für ein Ausreißen der Metallhülse 19 zu vermeiden oder zu verringern, kann vorgesehen sein, dass die Metallhülse 19 eine Länge L aufweist, welche ihren Außendurchmesser D um mindestens das Dreifache übersteigt. 8th shows a further embodiment variant for a holding element 16f, which has a metal sleeve 19 with an external thread at one axial end or at both axial ends, which is fastened in a form-fitting or force-fitting manner to the holding element 16f, specifically to the plastic shaft 20 of the holding element 16f made of fiber-reinforced plastic. With the help of the metal sleeve 19, the risk of damage to the thread when screwing into an internal thread of a hole 15a..15c, 15..15''' or when tightening a screw nut 17 can be avoided or reduced. A form-fitting connection between the metal sleeve 19 and the plastic shaft 20 can be achieved in particular with an internal thread on the metal sleeve 19, as in the 8th In order to avoid or reduce the risk of the metal sleeve 19 tearing out, the metal sleeve 19 can have a length L which exceeds its outer diameter D by at least three times.

Vorteilhaft werden die Halteelemente 16 und Löcher 15 in demselben radialen Bereich C angeordnet wie Rotormagnete 21 oder Rotorwicklungen des Rotors 3a..3c. 9 zeigt dazu ein Beispiel, konkret eine Vorderansicht eines Teils eines Rotorblechpakets 12, in dem die Rotormagnete 21 V-förmig angeordnet sind.Advantageously, the holding elements 16 and holes 15 are arranged in the same radial region C as rotor magnets 21 or rotor windings of the rotor 3a..3c. 9 shows an example, specifically a front view of a part of a rotor sheet pa kets 12, in which the rotor magnets 21 are arranged in a V-shape.

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 rotor magnets 21, as seen from the front side B1, B2 of the rotor lamination stack 12, there are thus triangular or trapezoidal areas C for the arrangement of the holding elements 16 and holes 15. The axial fixation of the rotor lamination stack 12 is particularly successful due to the holding elements 16 located radially far outwards. The fact that the holding elements 16 comprise or are made of a fiber-reinforced plastic is particularly important here, since these materials have little or no influence on the magnetic field generated by the rotor magnets 21 or rotor windings and therefore also on the magnetic flux within the rotor lamination stack 13.

Die 10 zeigt schließlich die in ein Fahrzeug 22 eingebaute elektrische Maschine 1. Das Fahrzeug 22 weist zwei Achsen auf, von denen eine angetrieben ist. Konkret ist die elektrische Maschine 1 über ein optionales Getriebe 23 mit den Halbachsen 24 der Hinterachse oder Vorderachse verbunden. An den Halbachsen 24 sind schließlich die angetriebenen Räder 25 montiert. Die elektrische Maschine 1, das Getriebe 23 und die Halbachsen 24 sind dabei Teil des Antriebsstrangs des Fahrzeugs 22. Der Antrieb des Fahrzeugs 22 erfolgt zumindest teilweise oder zeitweise durch die elektrische Maschine 1. Das heißt, die elektrische Maschine 1 kann zum alleinigen Antrieb des Fahrzeugs 22 dienen oder zum Beispiel im Verbund mit einer Verbrennungskraftmaschine vorgesehen sein (Hybridantrieb).The 10 finally shows the electric machine 1 installed in a vehicle 22. The vehicle 22 has two axles, one of which is driven. Specifically, the electric machine 1 is connected to the half-axles 24 of the rear axle or front axle via an optional transmission 23. Finally, the driven wheels 25 are mounted on the half-axles 24. The electric machine 1, the transmission 23 and the half-axles 24 are part of the drive train of the vehicle 22. The vehicle 22 is driven at least partially or temporarily by the electric machine 1. This means that the electric machine 1 can serve to drive the vehicle 22 alone or, for example, can be provided in conjunction with an internal combustion engine (hybrid drive).

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)

Rotor (3a, 3b) für eine elektrische Maschine (1, 1 a, 1 b), umfassend - ein Rotorblechpaket (12, 12a, 12b) mit mehreren axial aufeinander gestapelten Rotorblechen (14, 14a..14d), welche Ausnehmungen aufweisen, die ein axial durch das Rotorblechpaket (12, 12a, 12b) führendes Loch (15a..15c, 15..15''') bilden, und - ein sich in dem Loch (15a..15c, 15..15''') axial erstreckendes Halteelement (16, 16a..16f) zum Zusammenhalten der Rotorbleche (14), dadurch gekennzeichnet, dass - das Halteelement (16, 16a..16f) aus faserverstärktem Kunststoff gefertigt ist oder einen faserverstärkten Kunststoff aufweist.Rotor (3a, 3b) for an electrical machine (1, 1a, 1b), comprising - a rotor laminated core (12, 12a, 12b) with a plurality of rotor laminated cores (14, 14a..14d) stacked axially on top of one another, which have recesses which form a hole (15a..15c, 15..15''') leading axially through the rotor laminated core (12, 12a, 12b), and - a holding element (16, 16a..16f) extending axially in the hole (15a..15c, 15..15''') for holding the rotor laminated cores (14) together, characterized in that - the holding element (16, 16a..16f) is made of fiber-reinforced plastic or has a fiber-reinforced plastic. Rotor (3a..3c) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (16, 16a..16f) ein Gewinde aufweist.Rotor (3a..3c) after Claim 1 , characterized in that the holding element (16, 16a..16f) has a thread. Rotor (3a..3c) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (16, 16a..16f) einen polygonförmigen, sechseckförmigen, viereckförmigen, dreieckförmigen, kreisförmigen, ovalen, gezahnten oder sternförmigen Querschnitt aufweist.Rotor (3a..3c) after Claim 1 or 2 , characterized in that the holding element (16, 16a..16f) has a polygonal, hexagonal, square, triangular, circular, oval, toothed or star-shaped cross-section. Rotor (3a..3c) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Querschnitt des Lochs (15a..15c, 15..15''') mit dem Querschnitt des Halteelements (16, 16a..16f) korrespondiert.Rotor (3a..3c) after Claim 3 , characterized in that a cross section of the hole (15a..15c, 15..15''') corresponds to the cross section of the holding element (16, 16a..16f). Rotor (3a..3c) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (16, 16a..16f) durch eine an einer Axialseite (B1, B2) das Rotorblechpakets (12, 12a, 12b) angeordnete Endplatte (18a, 18b) führt.Rotor (3a..3c) according to one of the preceding claims, characterized in that the holding element (16, 16a..16f) leads through an end plate (18a, 18b) arranged on an axial side (B1, B2) of the rotor laminated core (12, 12a, 12b). Rotor (3a..3c) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (16, 16a..16f) einen außerhalb des Rotorblechpakets (12, 12a, 12b) angeordneten Schraubenkopf aufweist.Rotor (3a..3c) according to one of the preceding claims, characterized in that the holding element (16, 16a..16f) has a screw head arranged outside the rotor laminated core (12, 12a, 12b). Rotor (3a..3c) nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen axial an den Schraubenkopf angrenzenden kegelstumpfförmigen, gezahnten Abschnitt (C).Rotor (3a..3c) after Claim 6 , characterized by a frustoconical, toothed section (C) axially adjacent to the screw head. Rotor (3a..3c) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (16, 16a..16f) an einem axialen Ende oder an beiden axialen Enden jeweils eine Metallhülse (19) mit einem Außengewinde aufweist, die formschlüssig oder kraftschlüssig an dem Halteelement (16, 16a..16f) befestigt ist.Rotor (3a..3c) according to one of the preceding claims, characterized in that the holding element (16, 16a..16f) has at one axial end or at both axial ends a metal sleeve (19) with an external thread, which is fastened to the holding element (16, 16a..16f) in a form-fitting or force-fitting manner. Rotor (3a..3c) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit mehreren dem Loch (15a..15c, 15..15''') entsprechenden Löchern (15a..15c, 15..15''') und mehreren dem Halteelement (16, 16a..16f) entsprechenden Halteelementen (16, 16a..16f), die sich jeweils in einem der Löcher (15a..15c, 15..15''') axial erstrecken.Rotor (3a..3c) according to one of the preceding claims, with a plurality of holes (15a..15c, 15..15''') corresponding to the hole (15a..15c, 15..15''') and a plurality of holding elements (16, 16a..16f) corresponding to the holding element (16, 16a..16f), each of which extends axially in one of the holes (15a..15c, 15..15'''). Rotor (3a..3c) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente (16, 16a..16f) in demselben radialen Bereich (C) angeordnet sind wie Rotormagnete (21) oder Rotorwicklungen des Rotors (3a..3c).Rotor (3a..3c) according to one of the preceding claims, characterized in that the holding elements (16, 16a..16f) are arranged in the same radial region (C) as rotor magnets (21) or rotor windings of the rotor (3a..3c). Elektrische Maschine (1a..1c) mit einem Rotor (3a..3c) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Electric machine (1a..1c) with a rotor (3a..3c) according to one of the preceding claims. Fahrzeug (22) mit einer elektrischen Maschine (1a..1c) nach Anspruch 11, die zum Antreiben des Fahrzeugs (22) vorgesehen ist.Vehicle (22) with an electric machine (1a..1c) according to Claim 11 which is intended to drive the vehicle (22).
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Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19912668A1 (en) 1999-03-20 2000-09-21 Micafil Ag Zuerich Plastics and glass fiber shaft for electrical switch makes use of high tensile strength plastics and glass fiber shaft enhancing tensile strength
DE102009032990A1 (en) 2008-08-21 2010-02-25 NMC Group, Inc., Pomona Male Hybrid Composite Metal Fastener
DE202010016650U1 (en) 2010-08-09 2011-03-17 Rass, Ino J., Dr.-Ing. Inlay-reinforced screws / bolts
DE102013109625A1 (en) 2012-09-06 2014-03-06 Fanuc Corp. Runner with embedded magnet for electric motor
US20140133936A1 (en) 2012-11-12 2014-05-15 Kitagawa Industries Co., Ltd. Screw
EP3154156A1 (en) 2014-06-09 2017-04-12 Fuji Electric Co., Ltd. Rotor of permanent magnet-type rotary electric machine
CN206850542U (en) 2017-03-31 2018-01-05 精基科技有限公司 A kind of compressor dedicated three-phase permanent-magnet synchronous variable-frequency electric motor rotor structure
CN206932129U (en) 2017-07-27 2018-01-26 中车株洲电机有限公司 A kind of permanent magnet machine rotor assembles device
DE102016219120A1 (en) 2016-09-30 2018-04-05 Robert Bosch Gmbh Electric machine with low leakage flux and high speed stability
JP2018123889A (en) 2017-02-01 2018-08-09 中島特殊鋼株式会社 bolt
DE102018123690A1 (en) 2018-09-26 2020-03-26 Kamax Holding Gmbh & Co. Kg Two-piece high-strength screw
CN113162258A (en) 2020-12-16 2021-07-23 西门子电动汽车动力总成系统(上海)有限公司 Motor component, motor vehicle and assembly method of motor component

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19912668A1 (en) 1999-03-20 2000-09-21 Micafil Ag Zuerich Plastics and glass fiber shaft for electrical switch makes use of high tensile strength plastics and glass fiber shaft enhancing tensile strength
DE102009032990A1 (en) 2008-08-21 2010-02-25 NMC Group, Inc., Pomona Male Hybrid Composite Metal Fastener
DE202010016650U1 (en) 2010-08-09 2011-03-17 Rass, Ino J., Dr.-Ing. Inlay-reinforced screws / bolts
DE102013109625A1 (en) 2012-09-06 2014-03-06 Fanuc Corp. Runner with embedded magnet for electric motor
US20140133936A1 (en) 2012-11-12 2014-05-15 Kitagawa Industries Co., Ltd. Screw
EP3154156A1 (en) 2014-06-09 2017-04-12 Fuji Electric Co., Ltd. Rotor of permanent magnet-type rotary electric machine
DE102016219120A1 (en) 2016-09-30 2018-04-05 Robert Bosch Gmbh Electric machine with low leakage flux and high speed stability
JP2018123889A (en) 2017-02-01 2018-08-09 中島特殊鋼株式会社 bolt
CN206850542U (en) 2017-03-31 2018-01-05 精基科技有限公司 A kind of compressor dedicated three-phase permanent-magnet synchronous variable-frequency electric motor rotor structure
CN206932129U (en) 2017-07-27 2018-01-26 中车株洲电机有限公司 A kind of permanent magnet machine rotor assembles device
DE102018123690A1 (en) 2018-09-26 2020-03-26 Kamax Holding Gmbh & Co. Kg Two-piece high-strength screw
CN113162258A (en) 2020-12-16 2021-07-23 西门子电动汽车动力总成系统(上海)有限公司 Motor component, motor vehicle and assembly method of motor component

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