DE102022125745A1 - Rotor shaft for an electrical machine - Google Patents

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Thomas Waldhaeusl
Thomas Eidenboeck
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rotorwelle (12) für eine elektrische Maschine, insbesondere einen Elektromotor, aufweisend einen Verzahnungsabschnitt (18) zur Anbindung der Rotorwelle (12) an ein Getriebe und einen Lagerabschnitt (16) zur Aufnahme eines Lagerelementes, wobei der Verzahnungsabschnitt (18) und der Lagerabschnitt (16) durch Bruchtrennen voneinander getrennt und an ihren Trennflächen (28) formschlüssig miteinander verbunden sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer derartigen Rotorwelle (12) sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Rotorwelle (12).The invention relates to a rotor shaft (12) for an electrical machine, in particular an electric motor, having a toothed section (18) for connecting the rotor shaft (12) to a gear and a bearing section (16) for receiving a bearing element, wherein the toothed section (18) and the bearing section (16) are separated from one another by fracture separation and are positively connected to one another at their separating surfaces (28). The invention further relates to a vehicle with such a rotor shaft (12) and to a method for producing such a rotor shaft (12).

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotorwelle für eine elektrische Maschine, insbesondere einen Elektromotor, aufweisend einen Verzahnungsabschnitt zur Anbindung der Rotorwelle an ein Getriebe und einen Lagerabschnitt zur Aufnahme eines Lagerelements. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer derartigen Rotorwelle sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Rotorwelle.The invention relates to a rotor shaft for an electrical machine, in particular an electric motor, having a toothed section for connecting the rotor shaft to a transmission and a bearing section for receiving a bearing element. Furthermore, the invention relates to a vehicle with such a rotor shaft and a method for producing such a rotor shaft.

Elektrofahrzeuge oder Hybridfahrzeuge umfassen einen elektrischen Antrieb, der über eine Batterie als Energiespeicher mit elektrischer Energie versorgt wird. Der elektrische Antrieb selbst ist aus einem Elektromotor gebildet, der eine Rotorwelle aufweist, die das elektrisch induzierte Drehmoment auf ein Getriebe überträgt. Hierzu ist ein Abschnitt der Rotorwelle mit einer Verzahnung, insbesondere einer Laufverzahnung, versehen, über die die Rotorwelle formschlüssig mit einer Eingangswelle des Getriebes in Verbindung steht.Electric vehicles or hybrid vehicles comprise an electric drive that is supplied with electrical energy via a battery as an energy storage device. The electric drive itself is formed from an electric motor that has a rotor shaft that transmits the electrically induced torque to a transmission. For this purpose, a section of the rotor shaft is provided with a toothing, in particular a running toothing, via which the rotor shaft is positively connected to an input shaft of the transmission.

Für die Drehmomentübertragung ist die Rotorwelle drehbar über Lagerelemente in einem Gehäuse des Elektromotors gelagert. Das Lagerelement wird über den Verzahnungsabschnitt auf einen Lagerabschnitt der Rotorwelle aufgepresst. Insbesondere einteilige Rotorwellen beziehungsweise gebaute Rotorwellen müssen so konstruiert werden, dass ein Verbau des Lagerelements möglich ist.To transmit torque, the rotor shaft is mounted in a housing of the electric motor via bearing elements. The bearing element is pressed onto a bearing section of the rotor shaft via the toothed section. In particular, one-piece rotor shafts or assembled rotor shafts must be designed in such a way that the bearing element can be installed.

Aus DE 10 2018 123 116 A1 geht ein System aus einer Antriebswelle mit einer Verzahnung und einer Rotorwelle hervor, deren einander zugewandte Stirnseiten mit Verzahnungen versehen sind, die zum Montieren der Rotorwelle und der Antriebswelle formschlüssig ineinandergreifen und mittels eines Befestigungsmittels miteinander verschraubt sind.Out of EN 10 2018 123 116 A1 A system is created from a drive shaft with a toothing and a rotor shaft, the mutually facing end faces of which are provided with toothings which engage with one another in a form-fitting manner for mounting the rotor shaft and the drive shaft and are screwed together by means of a fastening means.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rotorwelle, ein Fahrzeug sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Rotorwelle zu schaffen, die eine im Vergleich zum Stand der Technik alternative Montage eines Lagerelements ermöglichen.The present invention is based on the object of creating a rotor shaft, a vehicle and a method for producing a rotor shaft, which enable an alternative assembly of a bearing element compared to the prior art.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Rotorwelle mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 6 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Rotorwelle mit den Merkmalen des Anspruchs 7 vorgeschlagen.To solve the problem, a rotor shaft with the features of claim 1, a vehicle with the features of claim 6 and a method for producing a rotor shaft with the features of claim 7 are proposed.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Rotorwelle sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Advantageous embodiments of the rotor shaft are the subject of the dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Rotorwelle für eine elektrische Maschine, insbesondere einen Elektromotor, vorgeschlagen. Die Rotorwelle weist einen Verzahnungsabschnitt zur Anbindung der Rotorwelle an ein Getriebe und einen Lagerabschnitt zur Aufnahme eines Lagerelements auf, wobei der Verzahnungsabschnitt und der Lagerabschnitt durch Bruchtrennen voneinander getrennt und an ihren Trennflächen formschlüssig miteinander verbunden sind.According to a first aspect of the invention, a rotor shaft for an electrical machine, in particular an electric motor, is proposed. The rotor shaft has a toothed section for connecting the rotor shaft to a gear and a bearing section for receiving a bearing element, wherein the toothed section and the bearing section are separated from one another by fracture separation and are positively connected to one another at their separating surfaces.

Die Bruchtrennung zwischen dem Verzahnungsabschnitt und dem Lagerabschnitt und die anschließende formschlüssige Verbindung von Verzahnungsabschnitt und Lagerabschnitt ermöglicht die Montage eines Lagerelementes auf den Lagerabschnitt bei einer einteilig gefertigten Rotorwelle oder bei einer gebauten Rotorwelle. Die formschlüssige Verbindung bei gewollter Bruchfläche ermöglicht die Realisierung einer einteilig gefertigten Rotorwelle oder gebauten Rotorwelle, indem zunächst die einteilige Rotorwelle oder gebaute Rotorwelle gebrochen wird, anschließend ein Lagerelement auf den Lagerabschnitt montiert wird und schließlich das Bruchstück mit der Verzahnung, also der abgebrochene Verzahnungsabschnitt nach Montage des Lagerelements wieder formschlüssig mit der Rotorwelle verbunden wird. Hierzu kann der Verzahnungsabschnitt mit der Rotorwelle verschraubt, vernietet und/oder verschweißt sein.The fracture separation between the toothing section and the bearing section and the subsequent positive connection of the toothing section and bearing section enables the mounting of a bearing element on the bearing section in the case of a one-piece rotor shaft or an assembled rotor shaft. The positive connection with an intended fracture surface enables the realization of a one-piece rotor shaft or assembled rotor shaft by first breaking the one-piece rotor shaft or assembled rotor shaft, then mounting a bearing element on the bearing section and finally the fragment with the toothing, i.e. the broken toothing section, is positively connected again to the rotor shaft after the bearing element has been mounted. For this purpose, the toothing section can be screwed, riveted and/or welded to the rotor shaft.

Die Rotorwelle ist vorteilhaft eine einteilige Rotorwelle oder eine gebaute Rotorwelle. Die Rotorwelle kann neben dem Verzahnungsabschnitt und dem Lagerabschnitt weitere Abschnitte aufweisen. So kann die Rotorwelle einen weiteren Lagerabschnitt zur Aufnahme eines weiteren Lagerelements aufweisen. Zwischen den beiden Lagerabschnitten kann die Rotorwelle einen Aufnahmeabschnitt zur Aufnahme eines Blechpakets aufweisen. Der Verzahnungsabschnitt kann mit einer Laufverzahnung versehen sein, die als eine Hirth-Verzahnung oder eine Schrägverzahnung ausgebildet ist. Die einteilige Rotorwelle oder gebaute Rotorwelle kann durch Gießen, Spanen und/oder Sintern hergestellt sein.The rotor shaft is advantageously a one-piece rotor shaft or a built-up rotor shaft. The rotor shaft can have further sections in addition to the toothed section and the bearing section. The rotor shaft can have a further bearing section for receiving a further bearing element. Between the two bearing sections, the rotor shaft can have a receiving section for receiving a laminated core. The toothed section can be provided with a running toothing that is designed as a Hirth toothing or a helical toothing. The one-piece rotor shaft or built-up rotor shaft can be manufactured by casting, machining and/or sintering.

Das Lagerelement kann ein Wälzlager oder ein Gleitlager sein. Zur Verbindung des Lagerelements mit dem Lagerabschnitt kann das Lagerelement auf den Lagerabschnitt aufgepresst und/oder auf den Lagerabschnitt aufgeschrumpft sein.The bearing element can be a rolling bearing or a plain bearing. To connect the bearing element to the bearing section, the bearing element can be pressed onto the bearing section and/or shrunk onto the bearing section.

Durch das Bruchtrennen, das vorliegend auch als Cracken bezeichnet werden kann, entstehen an den einander zugewandten Stirnflächen von abgetrennten Verzahnungsabschnitt und Lagerwellenabschnitt kleine Erhebungen und Vertiefungen, die beim Verbinden von Verzahnungsabschnitt und Lagerabschnitt formschlüssig ineinandergreifen. Dadurch entsteht zwischen dem Verzahnungsabschnitt und dem Lagerabschnitt eine formschlüssige Verbindung.The fracture separation, which can also be referred to as cracking in this case, creates small elevations and depressions on the mutually facing end faces of the separated toothed section and the bearing shaft section, which engage with each other in a form-fitting manner when the toothed section and the bearing section are connected. This creates a form-fitting connection between the toothed section and the bearing section.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zum Bruchtrennen eine umlaufende Sollbruchstelle in eine Außenumfangsfläche der Rotorwelle eingebracht. Die Sollbruchstelle ermöglicht ein einfaches Abtrennen des Verzahnungsabschnitts durch Bruchtrennen von dem Lagerabschnitt. Insbesondere ist eine umlaufende Sollbruchstelle in eine Außenumfangsfläche des Lagerabschnitts eingebracht. Die Sollbruchstelle kann mittels Spanen oder Lasern eingebracht sein.In an advantageous embodiment, a circumferential predetermined breaking point is introduced into an outer circumferential surface of the rotor shaft for fracture separation. The predetermined breaking point enables the toothed section to be easily separated from the bearing section by fracture separation. In particular, a circumferential predetermined breaking point is introduced into an outer circumferential surface of the bearing section. The predetermined breaking point can be introduced by means of machining or lasering.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Sollbruchstelle als eine umlaufende Kerbe ausgebildet. Eine als Kerbe ausgebildete Sollbruchstelle ermöglicht ein einfaches Abtrennen des Verzahnungsabschnitts von dem Lagerabschnitt. Die Kerbe kann mittels eines Lasers oder eines spanabhebenden Werkzeugs in eine Außenumfangsfläche der Rotorwelle, insbesondere des Lagerabschnitts, eingebracht werden. Vorteilhaft ist die Kerbe umlaufend in die Außenumfangsfläche des Lagerabschnitts eingebracht.In an advantageous embodiment, the predetermined breaking point is designed as a circumferential notch. A predetermined breaking point designed as a notch enables the toothed section to be easily separated from the bearing section. The notch can be made in an outer circumferential surface of the rotor shaft, in particular the bearing section, using a laser or a cutting tool. The notch is advantageously made all the way around the outer circumferential surface of the bearing section.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind der abgebrochene Verzahnungsabschnitt und der Lagerabschnitt miteinander verschraubt, indem ein Befestigungsmittel durch eine in dem Verzahnungsabschnitt eingebrachte Durchgangsöffnung eingesetzt und in eine Gewindeöffnung der Rotorwelle eingeschraubt ist. Dadurch sind der abgebrochene Verzahnungsabschnitt und der Lagerabschnitt sowohl formschlüssig als auch kraftschlüssig miteinander verbunden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Durchgangsöffnung eine erste Öffnung mit einem ersten Durchmesser zum Einsetzen und zur Aufnahme des Schraubenkopfs und eine zweite Öffnung mit einem zweiten Durchmesser zum Einsetzen des Gewindeabschnitts auf, wobei der erste Durchmesser größer als der zweite Durchmesser ist. Das Befestigungsmittel kann als eine Schraube ausgebildet sein, die einen Kopfabschnitt und einen Gewindeabschnitt, der in die Gewindeöffnung der Rotorwelle eingeschraubt ist, aufweist. Das Befestigungsmittel kann eine Schraube mit einem im Schraubenkopf vorgesehenen Innensechskant sein.In an advantageous embodiment, the broken-off toothed section and the bearing section are screwed together by inserting a fastening means through a through-opening in the toothed section and screwing it into a threaded opening in the rotor shaft. As a result, the broken-off toothed section and the bearing section are connected to one another both positively and non-positively. In an advantageous embodiment, the through-opening has a first opening with a first diameter for inserting and receiving the screw head and a second opening with a second diameter for inserting the threaded section, the first diameter being larger than the second diameter. The fastening means can be designed as a screw which has a head section and a threaded section which is screwed into the threaded opening in the rotor shaft. The fastening means can be a screw with a hexagon socket provided in the screw head.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Verzahnungsabschnitt einen ersten Durchmesser und der Lagerabschnitt weist einen zweiten Durchmesser auf, wobei der erste Durchmesser größer als der zweite Durchmesser ist. Somit weist der hinter dem Verzahnungsabschnitt angeordnete Lagerabschnitt einen kleineren Außendurchmesser als der Verzahnungsabschnitt auf.In an advantageous embodiment, the toothed section has a first diameter and the bearing section has a second diameter, the first diameter being larger than the second diameter. Thus, the bearing section arranged behind the toothed section has a smaller outer diameter than the toothed section.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Rotorwelle vorgeschlagen.According to a second aspect of the invention, a vehicle with a rotor shaft according to the invention is proposed.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Rotorwelle vorgeschlagen, das folgende Verfahrensschritte aufweist. Zuerst wird eine Rotorwelle bereitgestellt, die einen Verzahnungsabschnitt zur Anbindung der Rotorwelle an ein Getriebe und einen Lagerabschnitt zur Aufnahme eines Lagerelementes aufweist. Anschließend wird eine umlaufende Kerbe in eine Außenumfangsfläche des Lagerabschnitts eingebracht. Danach wird der Verzahnungsabschnitt an der Kerbe von dem Lagerabschnitt bruchgetrennt und ein Lagerelement wird auf dem Lagerabschnitt montiert. Schließlich werden der Verzahnungsabschnitt und der Lagerabschnitt an ihren Trennflächen formschlüssig verbunden, indem der Verzahnungsabschnitt mit dem Lagerabschnitt verschraubt wird.According to a third aspect of the invention, a method for producing a rotor shaft according to the invention is proposed, which has the following method steps. First, a rotor shaft is provided which has a toothed section for connecting the rotor shaft to a gear and a bearing section for receiving a bearing element. A circumferential notch is then made in an outer peripheral surface of the bearing section. The toothed section is then fracture-separated from the bearing section at the notch and a bearing element is mounted on the bearing section. Finally, the toothed section and the bearing section are positively connected at their separating surfaces by screwing the toothed section to the bearing section.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird ein Befestigungsmittel in eine Durchgangsöffnung des Verzahnungsabschnittes eingesetzt und in eine Gewindeöffnung der Rotorwelle eingeschraubt.In an advantageous embodiment, a fastening means is inserted into a through-opening of the toothed section and screwed into a threaded opening of the rotor shaft.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Kerbe mittels Lasern oder Spanen in die Außenumfangsfläche eingebracht.In an advantageous embodiment, the notch is introduced into the outer peripheral surface by means of lasers or machining.

Nachfolgend werden ein Fahrzeug, eine Rotorwelle, ein Verfahren zur Herstellung der Rotorwelle sowie weitere Merkmale und Vorteile anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in den Figuren schematisch dargestellt ist. Hierbei zeigen:

  • 1 ein Fahrzeug;
  • 2 eine Draufsicht auf eine Rotorwelle mit einem Verzahnungsabschnitt, einem Lagerabschnitt und einem auf dem Lagerabschnitt montierten Lagerelement, wobei der Verzahnungsabschnitt und Lagerabschnitt bruchgetrennt und an ihren Trennflächen formschlüssig miteinander verbunden sind; und
  • 3 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung der in 2 dargestellten Rotorwelle.
A vehicle, a rotor shaft, a method for producing the rotor shaft and other features and advantages are explained in more detail below using an exemplary embodiment which is shown schematically in the figures. Here:
  • 1 a vehicle;
  • 2 a plan view of a rotor shaft with a toothed section, a bearing section and a bearing element mounted on the bearing section, wherein the toothed section and bearing section are fracture-separated and positively connected to one another at their separating surfaces; and
  • 3 a schematic representation of a process for producing the 2 shown rotor shaft.

In 1 ist ein Fahrzeug 10 gezeigt, das eine nicht dargestellte, als Elektromotor ausgebildete Antriebsmaschine und einen nicht dargestellten, als Batterie ausgebildeten Energiespeicher aufweist, die den Elektromotor mit elektrischer Energie versorgt.In 1 a vehicle 10 is shown which has a drive machine (not shown) designed as an electric motor and an energy storage device (not shown) designed as a battery which supplies the electric motor with electrical energy.

Der Elektromotor weist eine in 2 dargestellte Rotorwelle 12 auf, die in einem nicht dargestellten Gehäuse des Elektromotors über Lagerelemente 13, wie beispielsweise Gleitlager oder Wälzlager, drehbar gelagert ist. In 2 ist beispielhaft ein Lagerelement 13 gezeigt. Die Rotorwelle überträgt ein Drehmoment auf ein nicht dargestelltes Getriebe.The electric motor has a 2 shown rotor shaft 12, which is rotatably mounted in a housing (not shown) of the electric motor via bearing elements 13, such as plain bearings or roller bearings. In 2 A bearing element 13 is shown as an example. The rotor shaft transmits a torque to a gear unit (not shown).

Wie in 2 ersichtlich ist, weist die Rotorwelle 12 einen Aufnahmeabschnitt zur Aufnahme eines nicht dargestellten Blechpakets auf, das den Stator des Elektromotors bildet, zwei Lagerabschnitte 16 zur Aufnahme von Lagerelementen 13, wie beispielsweise Gleitlager oder Wälzlager, und einen Verzahnungsabschnitt 18, mittels dem die Rotorwelle 12 formschlüssig in Eingriff mit einem nicht dargestellten Getriebe ist, um das elektrisch induzierte Drehmoment auf das Getriebe zu übertragen.As in 2 As can be seen, the rotor shaft 12 has a receiving section for receiving a laminated core (not shown) which forms the stator of the electric motor, two bearing sections 16 for receiving bearing elements 13, such as plain bearings or roller bearings, and a toothed section 18, by means of which the rotor shaft 12 is positively engaged with a gear (not shown) in order to transmit the electrically induced torque to the gear.

Der Verzahnungsabschnitt 18 weist eine Verzahnung 20 auf, die vorliegend schematisch dargestellt ist. Die Verzahnung 20 kann eine Hirth-Verzahnung oder eine Schrägverzahnung sein. Wie in 2 ersichtlich ist, weist der Verzahnungsabschnitt 18 einen ersten Durchmesser D1 auf.The toothing section 18 has a toothing 20, which is shown schematically here. The toothing 20 can be a Hirth toothing or a helical toothing. As in 2 As can be seen, the toothed section 18 has a first diameter D1.

Der Lagerabschnitt 16 dient zur Aufnahme des Lagerelements 13, das vorliegend ein Wälzlager ist, in dem das Lagerelement 13 auf den Lagerabschnitt 16 aufgepresst und/oder aufgeschrumpft wird. Der Lagerabschnitt 16 weist einen zweiten Durchmesser D2 auf, wobei der zweite Durchmesser D2 kleiner als der erste Durchmesser D1 ist.The bearing section 16 serves to accommodate the bearing element 13, which in the present case is a rolling bearing in which the bearing element 13 is pressed and/or shrunk onto the bearing section 16. The bearing section 16 has a second diameter D2, wherein the second diameter D2 is smaller than the first diameter D1.

Um das Lagerelement 13 auf den Lagerabschnitt 16 montieren zu können, wird bei der einteilig hergestellten Rotorwelle 12 zunächst eine umlaufende Sollbruchstelle 22 in eine Außenumfangsfläche 24 des Lagerabschnitts 16 eingebracht, wie in 3 dargestellt ist. Die Sollbruchstelle 22 ist vorliegend als eine Kerbe 26 ausgebildet, die durch Lasern oder Spanen in die Außenumfangsfläche 24 des Lagerabschnitts 16 eingebracht wird. Nach dem Einbringen der Sollbruchstelle 22 wird, wie in 3 dargestellt ist, der Verzahnungsabschnitt 18 von dem Lagerabschnitt 16 durch Bruchtrennen beziehungsweise Cracken an der Sollbruchstelle 22 abgetrennt. Im Anschluss daran wird das Lagerelement 13 auf den Lagerabschnitt 16 aufgeschoben, insbesondere aufgepresst und/oder aufgeschrumpft. Danach wird der Verzahnungsabschnitt 18 wieder formschlüssig mit dem Lagerabschnitt 16 an ihren einander zugewandten Trennflächen 28 verbunden, indem ein Befestigungsmittel 30 in Form einer Schraube in eine nicht dargestellte Durchgangsöffnung des Verzahnungsabschnitts 18 eingesetzt und der aus der Durchgangsöffnung herausragende Gewindeabschnitt der Schraube in eine nicht dargestellte Gewindeöffnung des Lagerabschnitts 16 eingeschraubt wird.In order to be able to mount the bearing element 13 onto the bearing section 16, a circumferential predetermined breaking point 22 is first introduced into an outer peripheral surface 24 of the bearing section 16 of the one-piece rotor shaft 12, as shown in 3 The predetermined breaking point 22 is in the present case designed as a notch 26, which is introduced into the outer peripheral surface 24 of the bearing section 16 by lasering or machining. After the introduction of the predetermined breaking point 22, as in 3 As shown, the toothed section 18 is separated from the bearing section 16 by fracture separation or cracking at the predetermined breaking point 22. The bearing element 13 is then pushed onto the bearing section 16, in particular pressed and/or shrunk on. The toothed section 18 is then positively connected again to the bearing section 16 at their mutually facing separating surfaces 28 by inserting a fastening means 30 in the form of a screw into a through-opening (not shown) of the toothed section 18 and screwing the threaded section of the screw protruding from the through-opening into a threaded opening (not shown) of the bearing section 16.

Durch das Bruchtrennen beziehungsweise Cracken von Verzahnungsabschnitt 18 und Lagerabschnitt 16 und dem formschlüssigen und kraftschlüssigen Verbinden des abgebrochenen Verzahnungsabschnitts 18 mit dem Lagerabschnitt 16, indem der abgebrochene Verzahnungsabschnitt 18 und der Lagerabschnitt 16 miteinander verschraubt werden, kann auf einer einteilig gefertigten Rotorwelle 12 oder einer verbauten Rotorwelle 12 ein Lagerelement 13, wie beispielsweise ein Gleitlager oder ein Wälzlager, auf einem Lagerabschnitt 16, dessen Durchmesser D2 kleiner ist als der Durchmesser D1 des Verzahnungsabschnittes 18, montiert werden.By breaking or cracking the toothing section 18 and the bearing section 16 and the positive and non-positive connection of the broken toothing section 18 to the bearing section 16 by screwing the broken toothing section 18 and the bearing section 16 together, a bearing element 13, such as a plain bearing or a rolling bearing, can be mounted on a one-piece rotor shaft 12 or an installed rotor shaft 12 on a bearing section 16 whose diameter D2 is smaller than the diameter D1 of the toothing section 18.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
Fahrzeugvehicle
1212
RotorwelleRotor shaft
1313
LagerelementBearing element
1414
AufnahmeabschnittRecording section
1616
LagerabschnittStorage section
1818
VerzahnungsabschnittGear section
2020
VerzahnungGearing
2222
SollbruchstellePredetermined breaking point
2424
AußenumfangsflächeOuter peripheral surface
2626
Kerbescore
2828
TrennflächeSeparation surface
3030
Befestigungsmittel Fasteners
D1D1
erster Durchmesserfirst diameter
D2D2
zweiter Durchmessersecond diameter

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102018123116 A1 [0004]DE 102018123116 A1 [0004]

Claims (9)

Rotorwelle (12) für eine elektrische Maschine, insbesondere einen Elektromotor, aufweisend einen Verzahnungsabschnitt (18) zur Anbindung der Rotorwelle (12) an ein Getriebe und einen Lagerabschnitt (16) zur Aufnahme eines Lagerelementes, wobei der Verzahnungsabschnitt (18) und der Lagerabschnitt (16) durch Bruchtrennen voneinander getrennt und an ihren Trennflächen (28) formschlüssig miteinander verbunden sind.Rotor shaft (12) for an electrical machine, in particular an electric motor, having a toothed section (18) for connecting the rotor shaft (12) to a gear and a bearing section (16) for receiving a bearing element, wherein the toothed section (18) and the bearing section (16) are separated from one another by fracture separation and are positively connected to one another at their separating surfaces (28). Rotorwelle (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bruchtrennen eine umlaufende Sollbruchstelle (22) in eine Außenumfangsfläche (24) der Rottorwelle eingebracht ist.Rotor shaft (12) after Claim 1 , characterized in that a circumferential predetermined breaking point (22) is introduced into an outer peripheral surface (24) of the rotor shaft for fracture separation. Rotorwelle (12) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchstelle (22) als eine umlaufende Kerbe (26) ausgebildet ist.Rotor shaft (12) after Claim 2 , characterized in that the predetermined breaking point (22) is designed as a circumferential notch (26). Rotorwelle (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der abgebrochene Verzahnungsabschnitt (18) und der Lagerabschnitt (16) miteinander verschraubt sind, indem ein Befestigungsmittel (30) in eine in dem Verzahnungsabschnitt (18) eingebrachte Durchgangsöffnung eingesetzt und in eine Gewindeöffnung der Rotorwelle (12) eingeschraubt ist.Rotor shaft (12) according to one of the preceding claims, characterized in that the broken-off toothed section (18) and the bearing section (16) are screwed together by a fastening means (30) being inserted into a through-opening made in the toothed section (18) and being screwed into a threaded opening of the rotor shaft (12). Rotorwelle (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzahnungsabschnitt (18) einen ersten Durchmesser (D1) und der Lagerabschnitt (16) einen zweiten Durchmesser (D2) aufweist, wobei der erste Durchmesser (D1) größer als der zweite Durchmesser (D2) ist.Rotor shaft (12) according to one of the preceding claims, characterized in that the toothed section (18) has a first diameter (D1) and the bearing section (16) has a second diameter (D2), wherein the first diameter (D1) is larger than the second diameter (D2). Fahrzeug (10) mit einer Rotorwelle (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 5.Vehicle (10) with a rotor shaft (12) according to one of the Claims 1 until 5 . Verfahren zur Herstellung einer Rotorwelle nach einem der Ansprüche, das folgende Schritte aufweist: a. Bereitstellen einer Rotorwelle (12), die einen Verzahnungsabschnitt (18) zur Anbindung der Rotorwelle (12) an ein Getriebe und einen Lagerabschnitt (16) zur Aufnahme eines Lagerelementes aufweist; b. Einbringen einer umlaufenden Kerbe (26) in eine Außenumfangsfläche (24) des Lagerabschnittes (16); c. Bruchtrennen des Verzahnungsabschnittes (18) an der Kerbe (26) von dem Lagerabschnitt (16); d. Montage eines Lagerelementes auf dem Lagerabschnitt (16); und e. Formschlüssiges Verbinden des Verzahnungsabschnitts (18) und des Lagerabschnitts (16) an ihren Trennflächen (28), indem der Verzahnungsabschnitt (18) mit dem Lagerabschnitt (16) verschraubt wird.Method for producing a rotor shaft according to one of the claims, comprising the following steps: a. Providing a rotor shaft (12) which has a toothed section (18) for connecting the rotor shaft (12) to a gear and a bearing section (16) for receiving a bearing element; b. Introducing a circumferential notch (26) into an outer peripheral surface (24) of the bearing section (16); c. Fracturing the toothed section (18) at the notch (26) from the bearing section (16); d. Mounting a bearing element on the bearing section (16); and e. Positively connecting the toothed section (18) and the bearing section (16) at their separating surfaces (28) by screwing the toothed section (18) to the bearing section (16). Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Befestigungsmittel in eine Durchgangsöffnung des Verzahnungsabschnittes (18) eingesetzt und in eine Gewindeöffnung der Rotorwelle (12) eingeschraubt wird.Procedure according to Claim 7 , characterized in that a fastening means is inserted into a through opening of the toothed section (18) and screwed into a threaded opening of the rotor shaft (12). Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerbe (26) mittels Lasern oder Spanen in die Außenumfangsfläche (24) eingebracht wird.Procedure according to Claim 7 or 8th , characterized in that the notch (26) is introduced into the outer peripheral surface (24) by means of lasers or machining.
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