DE102022131355A1

DE102022131355A1 - Method of making a shaft-hub connection of a motor and motor with the shaft-hub connection

Info

Publication number: DE102022131355A1
Application number: DE102022131355.7A
Authority: DE
Inventors: Matthias Müller; Tobias Engelke; Ralf Gehrking; Jan Häfele
Original assignee: Lenze SE
Current assignee: Lenze SE
Priority date: 2021-11-27
Filing date: 2022-11-28
Publication date: 2023-06-01

Abstract

Die Erfindung soll eine Welle-Narbe-Verbindung für einen Elektromotor bereitstellen, welche Vorspannungen reduziert oder eliminiert und den Elektromotor weniger anfällig für Verschleiß macht, so dass die Einsatzzeit des Elektromotors verlängert wird. Vorgeschlagen wird das Herstellen der Welle-Nabe Verbindung (100) des Elektromotors mit einem Blechpaket (10) mit axialer Durchgangsöffnung (11) und einer konturierten Innenumfangs-Oberfläche (12). Eine Buchse (20), welche einen ersten Werkstoff umfasst, hat eine konturierte Außenumfangs-Oberfläche (22) und wird in die axiale Durchgangsöffnung (11) des Blechpakets (10) formschlüssig eingefügt. Eine Welle (30), welche einen zweiten Werkstoff umfasst, wobei der zweite Werkstoff härter ist als der erste Werkstoff, und die Welle (30) mit einer längskonturierten Außenumfangs-Oberfläche (32) versehen, wird in die Buchse (20) eingeführt und dabei mit der Buchse (20) gefügt. Wenigstens eine Kontur (33) der Außenumfangs-Oberfläche (32) der Welle (30) aus dem zweiten Werkstoff bildet ein Schneidwerkzeug, das in eine Innenumfangs-Oberfläche (21) der Buchse (20) einschneidet, womit die Buchse (20) und die Welle (30) formschlüssig und spielfrei miteinander verbunden werden.The invention seeks to provide a shaft-hub connection for an electric motor that reduces or eliminates preload and makes the electric motor less susceptible to wear, so that the service life of the electric motor is increased. Proposed is the production of the shaft-hub connection (100) of the electric motor with a laminated core (10) with an axial through opening (11) and a contoured inner peripheral surface (12). A bush (20), which comprises a first material, has a contoured outer peripheral surface (22) and is inserted into the axial through opening (11) of the laminated core (10) in a form-fitting manner. A shaft (30) comprising a second material, the second material being harder than the first material and the shaft (30) having a longitudinally contoured outer peripheral surface (32), is inserted into the bushing (20) while doing so joined with the socket (20). At least one contour (33) of the outer peripheral surface (32) of the shaft (30) made of the second material forms a cutting tool that cuts into an inner peripheral surface (21) of the bushing (20), whereby the bushing (20) and the Shaft (30) are connected to each other in a form-fitting manner and without play.

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Verfahren zum Herstellen für den Elektromotor, bei welchem Verfahren ein Blechpaket mit einer axialen Durchgangsöffnung mit einer konturierten Innenumfangs-Oberfläche bereitgestellt wird; eine Buchse mit einer konturierten Außenumfangs-Oberfläche in die axiale Durchgangsöffnung des Blechpakets formschlüssig eingefügt wird; eine Welle mit einer längskonturierten Außenumfangs-Oberfläche in die Buchse eingeführt und mit der Buchse gefügt wird, wobei wenigstens eine Kontur der Außenumfangs-Oberfläche der Welle ein Schneidwerkzeug bildet, das in die Innenumfangs-Oberfläche der Buchse einschneidet.The invention relates to an electric motor. In particular, the invention relates to a method of manufacturing for the electric motor, in which method a laminated core is provided with an axial through opening with a contoured inner peripheral surface; inserting a bushing having a contoured outer peripheral surface into the axial through hole of the lamination stack; a shaft having a longitudinally contoured outer peripheral surface is inserted into the bushing and mated with the bushing, with at least one contour of the outer peripheral surface of the shaft forming a cutting tool that cuts into the inner peripheral surface of the bushing.

Welle-Nabe-Verbindungen können auf verschiedenste Weisen hergestellt werden. Primär werden formschlüssige, kraftschlüssige und stoffschlüssige Verbindungen unterschieden. Jede der Verbindungsarten weist Vor- und Nachteile auf

- formschlüssige Verbindungen, insb. Verzahnungen, sind meist spielbehaftet und teuer,
- kraftschlüssige Verbindungen, insb. ein Längspressverband, haben hohe Fügekräfte, zusätzlichen Aufwand für Kühlen oder Aufheizen, insb. beim Querpressverband, von Komponenten oder teure Zusatzbauteile, insbes. ein Spannsatz,
- stoffschlüssige Verbindungen erfordern hohe Reinheit, insbes. beim Kleben, oder führen zu einem hohen thermischen Eintrag, insb. beim Schweißen.

Shaft-hub connections can be made in a variety of ways. A distinction is primarily made between form-fitting, force-fitting and material-to-substance connections. Each type of connection has advantages and disadvantages

- form-fitting connections, esp. gearing, are usually subject to play and expensive,
- non-positive connections, especially a longitudinal press fit, have high joining forces, additional effort for cooling or heating, especially with a transverse press fit, of components or expensive additional parts, especially a clamping set,
- Cohesive connections require high purity, especially when gluing, or lead to a high thermal input, especially when welding.

Besonders wenn ein Fügeteil nicht aus einem Vollmaterial besteht, sondern aus Einzelblechen geschichtet aufgebaut ist (ein Rotorpaket eines Motors ist ein Beispiel dafür), sind die gängigen Verbindungen schwierig. Wenn dann noch Rotorsegmente außen mit Magneten (als Permanentmagnete) beklebt werden, dann führen die meisten Verfahren zu einer Vorspannung (einem Ausrichten der Bleche, einem Aufweiten der Bleche, einem Geraderichten der Bleche, zu Fügekräften und/oder einem Verwinden der Bleche) und somit schlimmstenfalls zu einer Vorschädigung der Klebeverbindung, welche sich nachteilig auf die Funktionsweise des Motors auswirkt.Common connections are difficult, especially when a part to be joined is not made of a solid material but is made up of layers of individual sheets (a rotor stack of a motor is an example of this). If rotor segments are then also covered with magnets (as permanent magnets) on the outside, then most processes lead to prestressing (alignment of the laminations, expansion of the laminations, straightening of the laminations, joining forces and/or twisting of the laminations) and thus in the worst case, damage to the adhesive bond, which has a negative effect on the functioning of the engine.

DE 44 32 356 A1 beschreibt eine Ankerwelle, dort 1, auf der ein Ankerblechpaket eines Läufers eines Elektromotors sitzt. Zwischen beiden ist ein innen und außen glattzylindrisches (verformbares) Rohr vorgesehen, dort 4, das in die Öffnung des Ankerblechpakets eingeschoben wird. Die Ankerwelle wird anschließend in das glattzylindrische Rohr eingepresst. DE 44 32 356 A1 describes an armature shaft, there 1, on which sits an armature core of a rotor of an electric motor. Between the two, a smooth-cylindrical (deformable) tube is provided on the inside and outside, there 4, which is inserted into the opening of the armature core. The armature shaft is then pressed into the smooth cylindrical tube.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Welle-Narbe-Verbindung für einen entsprechenden Elektromotor bereitzustellen, die die Vorspannungen reduziert oder eliminiert und so einen Elektromotor weniger anfällig für Verschleiß macht, so dass die Einsatzzeit des Elektromotors verlängert wird. Dadurch können Kosten eingespart werden.The object of the invention is to provide a shaft-hub connection for a corresponding electric motor that reduces or eliminates the preloads and thus makes an electric motor less susceptible to wear, so that the service life of the electric motor is extended. This can save costs.

Anspruch 1 oder Anspruch 7 schaffen Lösungen.Claim 1 or claim 7 create solutions.

Um eine Vorschädigung einer Klebverbindung zu minimieren, wird eine Buchse aus einem geeigneten Material (Kunststoff, GFK gefüllter PEEK, PPS oder PEI) hergestellt, welche sich form- und kraftschlüssig in das Rotorblechpaket einfügen lässt. Das Rotorblechpaket mit der eingepressten Buchse wird auf eine längs-konturierte Welle (per Rändel, Kerben, oder ähnlich) gefügt. Die finale Innenkontur der Buchse wird durch einen Schneidvorgang beim Einpressen der längs-konturierten Welle (per Rändel oder Kerben oder ähnlich) in die Buchse erzeugt. Wir nennen es einen selbstschneidenden Rändelpressverband. Durch das Schneiden wird eine formschlüssige, spielfreie Verbindung erzeugt. Das genannte „Blechpaket“ beinhaltet begrifflich auch ein anteiliges oder Teil-Blechpaket.In order to minimize damage to a bonded joint, a bush is made from a suitable material (plastic, GRP-filled PEEK, PPS or PEI), which can be inserted into the rotor lamination stack with a positive and non-positive fit. The laminated rotor core with the pressed-in bushing is joined to a longitudinally contoured shaft (with knurls, notches, or similar). The final inner contour of the bushing is created by a cutting process when pressing the longitudinally contoured shaft (with knurls or notches or similar) into the bushing. We call it a self-tapping knurled interference fit. The cutting creates a form-fitting, backlash-free connection. The term "lamination pack" also includes a proportionate or part-lamination pack.

Um den Aufbau eines kompletten Rotors einfacher zu gestalten, können einzelne Rotorsegmente vorgefertigt werden oder sein. Bei der Montage helfen axiale Führungsnocken an den Buchsen zur pollage-richtigen Ausrichtung der einzelnen Segmente (Anspruch 6). Wir nennen es Rotorsegmentierung.In order to make the construction of a complete rotor easier, individual rotor segments can be prefabricated. During assembly, axial guide cams on the bushings help to align the individual segments in the correct pole position (claim 6). We call it rotor segmentation.

Spannungen und Verformungen werden im Kunststoffteil aufgenommen und wirken somit nicht auf die Klebverbindung an den Magneten. Die Fügekräfte sind deutlich reduziert, so dass auch hierbei keine Vorbelastung der Klebverbindung stattfindet. Die Buchse kann das Drehmoment übertragen und hält gleichzeitig das Paket axial in Position auf der Welle. Im Wirkprinzip ist das Kunststoffteil weicher als das Rotorpaket und als die Welle.Stresses and deformations are absorbed in the plastic part and therefore do not affect the adhesive connection on the magnets. The joining forces are significantly reduced, so that there is no preloading of the bonded joint. The bushing can transmit the torque while holding the pack axially in position on the shaft. In principle, the plastic part is softer than the rotor core and the shaft.

Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren (Anspruch 1) zum Herstellen einer Welle-Nabe-Verbindung eines Elektromotors, bei welchem Verfahren in einem ersten Schritt ein Blechpaket mit einer axialen Durchgangsöffnung, insbesondere einer zentralen axialen Durchgangsöffnung, mit einer Innenumfangs-Oberfläche bereit gestellt und mit einer Buchse, welche ein erste Material umfasst oder aus dem ersten Material gebildet ist, mit einer außenkonturierten Außenumfangs-Oberfläche in die axiale Durchgangsöffnung des Blechpakets formschlüssig gefügt wird.One aspect of the invention relates to a method (claim 1) for producing a shaft-hub connection of an electric motor, in which method, in a first step, a laminated core with an axial through-opening, in particular a central axial through-opening, is provided with an inner peripheral surface and with a bushing, which comprises a first material or is formed from the first material, is joined in a form-fitting manner with an externally contoured outer peripheral surface in the axial through-opening of the laminated core.

In einem zweiten Schritt wird eine Welle, die ein zweites Material umfasst oder aus dem zweiten Material gebildet ist, wobei das zweite Material härter ist als das erste Material, in die Buchse eingeführt. Die Welle besitzt eine längskonturierte Außenumfangsfläche, und wird mit der Buchse gefügt. Wenigstens eine Kontur der Außenumfangs-Oberfläche der Welle bildet ein Schneiderwerkzeug, das in eine Innenumfangs-Oberfläche der Buchse einschneidet, so dass die Buchse und die Welle formschlüssig und spielfrei miteinander verbunden sind oder werden.In a second step, a shaft that includes a second material or from the second Material is formed, the second material being harder than the first material, inserted into the socket. The shaft has a longitudinally contoured outer peripheral surface and is joined to the bushing. At least one contour of the outer peripheral surface of the shaft forms a cutting tool that cuts into an inner peripheral surface of the bushing, so that the bushing and the shaft are or will be connected to one another in a form-fitting manner and without play.

Zur Durchführung des Verfahrens kann das Blechpaket in ein Haltewerkzeug eingespannt sein, so dass das Blechpaket zum Verbinden mit der Buchse und dem Einführen der Welle in die Buchse fest fixiert ist. Das heißt, das Blechpaket kann bei den Fügeprozessen weder verkippt noch linear quer zur Fügerichtung bewegt werden. Bei dem Haltewerkzeug kann es sich um ein stationäres Werkzeug handeln, dass beispielsweise Teil einer Fügevorrichtung ist, oder ein Haltewerkzeug, dass mit einem Roboterarm verbunden oder verbindbar ist, um das vorbereitete Blechpaket aus einer Bereitstellungsposition in die Fügeposition zu bewegen.To carry out the method, the laminated core can be clamped in a holding tool, so that the laminated core is firmly fixed for connection to the bushing and for inserting the shaft into the bushing. This means that the laminated core can neither be tilted nor moved linearly transverse to the joining direction during the joining process. The holding tool can be a stationary tool that is part of a joining device, for example, or a holding tool that is or can be connected to a robot arm in order to move the prepared laminated core from a ready position to the joining position.

Zum Fügen der Buchse mit dem Blechpaket ist es vorteilhaft, wenn die Buchse vor dem Fügen relativ zum Blechpaket ausgerichtet wird, so dass eine axiale Rotationsachse der Durchgangsöffnung des Blechpakets mit einer axialen Rotationsachse der Buchse zusammenfällt. Gleichzeitig ist eine Winkelposition der Buchse relativ zum Blechpaket derart, dass die Kontur der Innenumfangs-Oberfläche des Blechpakets und die Kontur der Außenumfangs-Oberfläche der Buchse miteinander fluchten. Sind beide Voraussetzungen erfüllt, kann die Buchse mit dem Blechpaket formschlüssig gefügt werden.To join the bushing to the laminated core, it is advantageous if the bushing is aligned relative to the laminated core before joining, so that an axial axis of rotation of the through-opening of the laminated core coincides with an axial axis of rotation of the socket. At the same time, an angular position of the bush relative to the laminated core is such that the contour of the inner peripheral surface of the laminated core and the contour of the outer peripheral surface of the bush are aligned with one another. If both requirements are met, the bushing can be joined with the laminated core in a form-fitting manner.

Das Zuführen der Buchse aus einer Bereitstellungsposition in die Montageposition kann ebenfalls mittels eines Roboters erfolgen. Alternativ kann die Buchse in einer stationären Fügevorrichtung zum Beispiel aus einem mit der Vorrichtung verbundenen oder von der Vorrichtung umfassten Magazin automatisch in die Fügeposition transportiert werden. In beiden Fällen ist es vorteilhaft, wenn der Roboter oder die Fügevorrichtung einen Sensor umfasst, der feststellen kann, ob die Buchse relativ zu der Durchgangsöffnung des Blechteils korrekt ausgerichtet ist. Der Sensor kann beispielsweise eine Kamera umfassen, die Bilder an einen Rechner sendet, wobei der Rechner hergerichtet ist, eine abgespeicherte Soll-Position der Buchse mit der vom Sensor detektierten Ist-Position zu vergleichen und gegebenenfalls Position-Korrekturen zum Beispiel durch den Roboter zu veranlassen. Wird das Blechpaket durch einen Roboter zur Buchse bewegt, gilt mutatis mutandis im Wesentlichen das gleiche.The bushing can also be supplied from a ready position to the assembly position by means of a robot. Alternatively, the bushing can be automatically transported into the joining position in a stationary joining device, for example from a magazine connected to the device or comprised by the device. In both cases, it is advantageous if the robot or the joining device includes a sensor that can determine whether the bushing is correctly aligned relative to the through-opening of the sheet metal part. The sensor can include a camera, for example, which sends images to a computer, with the computer being set up to compare a stored target position of the socket with the actual position detected by the sensor and, if necessary, to initiate position corrections, for example by the robot . If the laminated core is moved to the socket by a robot, essentially the same applies, mutatis mutandis.

Sind Blechpaket und Buchse miteinander gefügt, kann dieser Verbund gelagert oder unmittelbar in einem weiteren Schritt mit dem Wellenkörper gefügt werden. Wobei das Zuführen und Fügen des Wellenkörpers im Wesentlichen die gleichen Schritte umfasst, die zum Fügen der Buchse beschrieben wurden. Ausnahme kann die Beachtung der Winkelposition des Wellenkörpers relativ zum Verbund sein (Winkelposition im Sinne eines Drehwinkels des Wellenkörpers).If the laminated core and bushing are joined together, this combination can be stored or joined directly to the shaft body in a further step. The feeding and joining of the shaft body essentially comprises the same steps that were described for joining the bushing. An exception can be the observation of the angular position of the shaft body relative to the assembly (angular position in the sense of a rotation angle of the shaft body).

Bevorzugt ist die Buchse aus einem Material (Werkstoff) hergestellt, das weicher ist als das Material des Blechteils. Das heißt, dass die Buchse vor dem Einfügen einen maximalen Außendurchmesser der Buchse im Bereich der Kontur oder Außenkontur haben kann, der größer ist als der maximale Innendurchmesser der Durchgangsöffnung des Blechpakets im Bereich der Kontur oder Innenkontur. In diesem Fall kann die Buchse beim Fügen mit dem Blechpaket elastisch komprimiert werden, so dass die Buchse mit dem Blechpaket form- und kraftschlüssig verbunden ist. Statt einer elastischen Komprimierung kann die Buchse auch durch Kühlung elastisch geschrumpft werden, so dass sie leicht in die Durchgangsöffnung des Blechpakets eingesetzt werden kann.The bushing is preferably made of a material (material) that is softer than the material of the sheet metal part. This means that the bushing can have a maximum outer diameter of the bushing in the area of the contour or outer contour before it is inserted, which is larger than the maximum inner diameter of the through-opening of the laminated core in the area of the contour or inner contour. In this case, the bushing can be elastically compressed when it is joined to the laminated core, so that the bushing is connected to the laminated core in a positive and non-positive manner. Instead of being elastically compressed, the bushing can also be elastically shrunk by cooling so that it can be easily inserted into the through-opening of the laminated core.

Bei der Kontur der Innenumfangs-Oberfläche der Durchgangsöffnung kann es sich um Nuten handeln, die sich von der Innenumfangs-Oberfläche radial in das Blechteil (im Sinne des Blechpakets) hinein erstrecken. Die Nuten können jede geeignete Querschnittsform aufweisen, zum Beispiel teilkreisförmig, drei- oder mehreckig, oder T-förmig. Die Konturen der Außenumfangs-Oberfläche der Buchse können Erhebungen sein, die sich von der Außenumfangs-Oberfläche nach (radial) außen erstrecken und eine Form und ein Maß haben, dass sie zum Fügen der Buchse mit dem Blechpaket formschlüssig in die Nuten der Durchgangsöffnung eingreifen können. Es ist ersichtlich, dass die Nuten auch in der Außenumfangs-Oberfläche der Buchse gebildet sein und die Erhebungen entsprechend von der Innenumfangs-Oberfläche der Durchgangsöffnung des Blechteils nach (radial) innen vorstehen können.The contour of the inner peripheral surface of the through-opening can be grooves that extend radially from the inner peripheral surface into the sheet metal part (in the sense of the laminated core). The grooves may have any suitable cross-sectional shape, for example part-circular, triangular or polygonal, or T-shaped. The contours of the outer peripheral surface of the bushing can be elevations that extend outward (radially) from the outer peripheral surface and have a shape and dimension that they can positively engage in the grooves of the through-opening for joining the bushing to the laminated core . It can be seen that the grooves can also be formed in the outer peripheral surface of the bushing and the elevations can correspondingly protrude inwards (radially) from the inner peripheral surface of the through-opening of the sheet metal part.

Die Nuten und Erhebungen im Sinne des vorherigen Absatzes können auch anders dimensioniert sein, sodass die Kontur der Innenumfangs-Oberfläche Bereiche aufweist, in welche beim Fügen mit der Buchse überschüssiges Material der Buchse verdrängt wird.The grooves and elevations within the meaning of the previous paragraph can also be dimensioned differently, so that the contour of the inner peripheral surface has areas into which excess material of the bushing is displaced when it is joined to the bushing.

Die Verbindungselemente in der Innenumfangs-Oberfläche des Blechpakets und die Gegenverbindungs-Elemente in der Außenumfangs-Oberfläche der Buchse sind bevorzugt komplementär.The connection elements in the inner peripheral surface of the lamination stack and the mating connection elements in the outer peripheral surface of the bushing are preferably complementary.

Bei dem ersten Werkstoff kann es sich um einen ersten Kunststoff, bevorzugt einen einem Kunststoff mit einem E-Modul E < 4.000 N/mm², bevorzugt E < 3.600 N/mm² handeln (bei 20°C). Kunststoff hat den weiteren Vorteil, dass er eine Isolationsschicht bilden kann, die das Blechpaket und die Welle, wenn sie elektrisch leitendes Material umfasst oder aus elektrisch leitendem Material gebildet ist, elektrisch voneinander isoliert), vgl. eine Alternative des Anspruchs 2, insbes. Anspruch 5.The first material can be a first plastic, preferably a plastic with a modulus of elasticity E<4,000 N/mm ² , preferably E<3,600 N/mm ² (at 20° C.). Plastic has the further advantage that it can form an insulating layer which electrically insulates the laminated core and the shaft from one another if it comprises electrically conductive material or is formed from electrically conductive material), cf. an alternative of claim 2, in particular claim 5.

Der erste Werkstoff kann insbesondere ein mit Fasern verstärkter Kunststoff sein, beispielsweise Polyetheretherketon (PEEK), Polyphenylsulfid (PPS) oder Poytherimid (PEI) handeln, wobei diese Aufzählung nicht abschließend ist.The first material can in particular be a fiber-reinforced plastic, for example polyetheretherketone (PEEK), polyphenylsulfide (PPS) or polytherimide (PEI), although this list is not exhaustive.

Die Buchse kann auch aus einem Leichtmetall, wie Aluminium oder Kupfer gebildet sein, was jedoch aufgrund der elektrischen Leitfähigkeit dieser Materialien weniger bevorzugt ist.The bushing can also be formed from a light metal such as aluminum or copper, but this is less preferred due to the electrical conductivity of these materials.

Bei dem zweiten Material, das die zweite Welle umfasst oder aus dem die Welle gebildet ist, kann es sich um ein Metall, bevorzugt ein Metall mit einem E-Modul E > 70.000 N/mm², bevorzugt E > 75.000 N/mm², handeln (bei 20°C). Das Metall kann beispielsweise Messing, Eisen oder Stahl oder eine Legierung sein.The second material, which comprises the second shaft or from which the shaft is formed, can be a metal, preferably a metal with a modulus of elasticity E>70,000 N/mm ² , preferably E>75,000 N/mm ² , act (at 20°C). The metal can be, for example, brass, iron or steel or an alloy.

Die Buchse kann derart gestaltet sein (z.B. Anspruch 15), dass sie eine minimal-elastische Wirkung hat (per Aussparungen oder Innenkontur), so dass Toleranzabweichungen an Bauteilen kompensiert und dennoch Drehmomente sicher übertragen werden können. Die Anforderungen an die Bauteile (Rotor/Welle) sinken dadurch. Die Aussparung(en) kann als eine Art Reservevolumen definiert werden, welches zur Aufnahme von erstem Material geeignet ist.The socket can be designed (e.g. claim 15) in such a way that it has a minimally elastic effect (via recesses or inner contour), so that tolerance deviations on components can be compensated for and torque can still be transmitted safely. This reduces the demands on the components (rotor/shaft). The recess(es) can be defined as a kind of reserve volume that is suitable for receiving the first material.

Die aus einem relativ zum Blechpaket und relativ zum Wellenkörper weiche Buchse wird verformt (zumindest durch das Einschneiden der Wellenkontur in die Innenumfangs-Oberfläche der Buchse) um zwei starre Komponenten eines Elektromotors zu verbinden.The bushing, which is soft relative to the laminated core and relative to the shaft body, is deformed (at least by cutting the shaft contour into the inner peripheral surface of the bushing) in order to connect two rigid components of an electric motor.

Das Blechpaket kann insbesondere ein Rotorpacket mit wenigstens einem Magnet sein, wobei der wenigstens eine Magnet mit dem Rotorpacket vorzugsweise fest verbunden ist. Die Verbindung kann insbesondere eine Klebeverbindung sein. Andere Verbindungen, die die Magneten formschlüssig mit dem Blechpakte verbinden, sind nicht ausgeschlossen.The laminated core can in particular be a rotor core with at least one magnet, wherein the at least one magnet is preferably firmly connected to the rotor core. The connection can in particular be an adhesive connection. Other connections that connect the magnets to the laminated core in a form-fitting manner are not excluded.

Bei dem Magneten oder den Magneten kann es sich um Einzelmagnete handeln, insbesondere mehrere schalenförmige Teilumfangs-Permanentmagneten. Mehrere Magnete können nebeneinander angeordnet und einzeln mit dem Blechpakte verbunden sein. Die mehreren Magneten radial beabstandet an dem Außenumfang des Blechpakets angebracht sein. Die Verteilung kann gleichmäßig sein, oder aus zwei oder mehr Teilumfangsbereichen bestehen, in den die dort angesiedelten Magnete zueinander gleichmäßig beabstandet sind. Mehrere Magnete können alternativ zu einem Magnetpattern miteinander verbunden, zum Beispiel in eine geeignete Trägermatrix eingebettet sei, bevor die Magnetpattern mit dem Blechteil gefügt werden. Schließlich kann ein Magnet aus pulverförmigem Magnetmaterial bestehen, welches sich in einer Hülle befindet, innerhalb der das Pulver fließen kann. Solch ein Magnet kann ein beliebiges Maß haben, so dass ein einziger Magnet ausreichen kann, um zumindest bereichsweise eine Außenhülle des Blechpakets zu bilden. Als Trägermaterial kann ein biologisches Material, Kunststoff, Papier oder Glas verwendet werden.The magnet or magnets can be individual magnets, in particular a plurality of shell-shaped, partial-circumference permanent magnets. Several magnets can be arranged next to each other and individually connected to the laminated core. The plurality of magnets can be attached radially spaced apart on the outer circumference of the laminated core. The distribution can be uniform or consist of two or more sub-circumferential areas in which the magnets located there are evenly spaced from one another. Alternatively, several magnets can be connected to one another to form a magnet pattern, for example embedded in a suitable carrier matrix, before the magnet patterns are joined to the sheet metal part. Finally, a magnet can consist of powdered magnetic material contained in an envelope within which the powder can flow. Such a magnet can have any size, so that a single magnet can suffice to form an outer shell of the laminated core at least in certain areas. A biological material, plastic, paper or glass can be used as the carrier material.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung (Anspruch 7) betrifft einen Motor, insbesondere eine Elektromotor, mit einer Welle-Nabe-Verbindung.A further aspect of the invention (claim 7) relates to a motor, in particular an electric motor, with a shaft-hub connection.

Der Motor umfasst ein Blechpaket mit einer axialen Durchgangsöffnung mit Verbindungselementen in einer Innenumfangs-Oberfläche der Durchgangsöffnung, eine Buchse, mit einer Außenumfangs-Oberfläche mit Gegenverbindungselementen, die mit den Verbindungselementen des Blechpakets eine formschlüssige Verbindung ausbilden, und einem Wellenkörper, der mit der Buchse gefügt ist. Der Wellenkörper hat eine axial ausgerichtete Außenkontur, die den Wellenkörper spielfrei mit der Buchse verbindet oder über die der Wellenkörper spielfrei mit der Buchse verbunden ist.The motor comprises a laminated core with an axial through-opening with connecting elements in an inner peripheral surface of the through-opening, a bushing with an outer peripheral surface with mating connecting elements which form a positive connection with the connecting elements of the laminated core, and a shaft body which is joined to the bushing is. The shaft body has an axially aligned outer contour that connects the shaft body to the bushing without play or via which the shaft body is connected to the bushing without play.

Bei dem Verbindungselement kann es sich beispielsweise um eine Nut handeln, das Gegenverbindungselement kann eine Feder bilden, oder umgekehrt. Beim Fügen der Buchse und des Blechpakets greift die Feder in die Nut ein und bildet die formschlüssige Verbindung. Bevorzugt sind Nut und Feder so bemessen, dass die Verbindung form- und kraftschlüssig ist.The connecting element can be a groove, for example, and the counter-connecting element can form a tongue, or vice versa. When the bush and the laminated core are joined, the tongue engages in the groove and forms the positive connection. The tongue and groove are preferably dimensioned in such a way that the connection is positive and non-positive.

Um das Aufschieben der Bleche auf die Welle zu vereinfachen oder um nicht ein vollständiges Blechpaket aufschieben zu müssen, können Teil-Blechpakete genutzt werden. Entsprechend auch Teil-Buchsen, woraus sich die Rotorsegmentierung ableitet. Diese Teil-Blechpakete weisen Nut/Feder im Buchsen-Bereich auf, sodass im Fügeprozess den Teilpaketen eine einfache pollage-richtige Ausrichtung ermöglicht wird. Die Verbindungselemente in der Innenumfangsfläche des Blechpakets und die Gegenverbindungselemente in der Außenumfangsfläche der Buchse verlaufen insbesondere in Axialrichtung der Welle-Nabe-Verbindung.Partial stacks of laminations can be used to make it easier to slide the laminations onto the shaft or to avoid having to slide a complete stack of laminations on. Correspondingly also partial bushings, from which the rotor segmentation is derived. These partial stacks of sheet metal have a tongue and groove in the bushing area, so that the partial stacks can be easily aligned with the correct pole position during the joining process. The connection elements in the inner peripheral surface of the laminated core and the mating connection elements in the outer circumference surface of the bush run in particular in the axial direction of the shaft-hub connection.

Die Buchse kann ein erstes Material umfassen oder ist vollständig aus dem ersten Material gebildet. Die Achse (oder Welle) kann ein zweites Material umfassen oder ist vollständig aus dem zweiten Material gebildet. Dabei ist das zweite Material härter als das erste Material.The bushing may include a first material or is formed entirely of the first material. The axle (or shaft) may include a second material or be formed entirely of the second material. The second material is harder than the first material.

Die axial ausgerichtete Außenkontur des Wellenkörpers kann ein Schneidewerkzeug bilden, das beim Fügen mit der Buchse die Buchse durch Schneiden verformt. Dabei kann die Außenkontur mehrere radial nach außen vorstehende Konturkörper haben, von den alle, einige oder nur ein einziger Konturkörper in die Buchse einschneidet.The axially aligned outer contour of the shaft body can form a cutting tool that deforms the bushing when it is joined to the bushing by cutting. The outer contour can have a plurality of contoured bodies protruding radially outwards, of which all, some or only a single contoured body cuts into the socket.

Bei dem Motor handelt es sich insbesondere um einen Elektromotor, der einen mit Strom beaufschlagbaren Stator umfasst, der einen Rotor antreibt. Der Rotor umfasst wenigstens das Blechpaket mit den Magneten, die Buchse und die Achse.The motor is in particular an electric motor that includes a stator that can be charged with current and that drives a rotor. The rotor comprises at least the laminated core with the magnets, the bush and the axle.

Bei dem Blechpaket handelt es sich um ein Rotorpaket, das an seinem Außenumfang mehrere Magnete aufweist. Die Magnete sind fest mit dem Rotorpaket verbunden und werden gemeinsam mit dem Rotorpaket bewegt. Bei den Magneten kann es sich um Permanentmagneten oder Elektromagneten handeln, insbesondere um mehrere schalenförmige Teilumfangs-Permanentmagnete. Die Magnete können mit der Außenumfangsoberfläche des Rotorpakets mittele eines Adhäsives, das wenigstens eine Klebeschicht bildet, bevorzugt dauerhaft verbunden sein.The laminated core is a rotor core that has several magnets on its outer circumference. The magnets are firmly connected to the rotor stack and are moved together with the rotor stack. The magnets can be permanent magnets or electromagnets, in particular a plurality of shell-shaped, partial-circumference permanent magnets. The magnets can preferably be permanently connected to the outer peripheral surface of the rotor core by means of an adhesive that forms at least one adhesive layer.

Der Motor kann ein Gleichstrommotor, ein synchroner oder asynchroner Drehstrommotor sein.The motor can be a DC motor, a synchronous or asynchronous three-phase motor.

Der Motor soll insbesondere derart gestaltet sein, das die Welle-Nabe-Verbindung nur eine minimale elastische Wirkung aufweist, die eine maximale Umfangswinkel-Verschiebung zwischen Innenumfangswand des Rotorkörpers und Außenumfangswand der Welle im Betrieb von < 1°, bevorzugt < 0,5°, und besonders bevorzugt < 0,3° zulässt.In particular, the motor should be designed in such a way that the shaft-hub connection has only a minimal elastic effect, which results in a maximum displacement of the circumferential angle between the inner circumferential wall of the rotor body and the outer circumferential wall of the shaft of <1°, preferably <0.5°, during operation. and particularly preferably <0.3°.

Durch diese minimal-elastische Wirkung können Toleranzen aus der Produktion kompensiert werden und dennoch Drehmomente zwischen 180 Nm und 1.000 Nm, wie sie bei Elektromotoren für Automobile auftreten können, zuverlässig übertragen werden.Due to this minimally elastic effect, tolerances from production can be compensated for and torques between 180 Nm and 1,000 Nm, as can occur in electric motors for automobiles, can still be reliably transmitted.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert, ohne dass dadurch die Erfindung auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt wird.An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to drawings, without thereby limiting the invention to the exemplary embodiment shown.

Die Figuren zeigen

1 ist Rotorblechpaket 10 mit Buchse 20, kurz vor deren Einfügen das Rotorblechpaket;
2 ist das Rotorblechpaket mit der gefügten Buchse;
3 ist das Rotorblechpaket mit der Buchse und einem Wellen- oder Achskörper 30, der in die Buchse 20 eingeführt wird;
4 ist das Rotorblechpaket 10 ohne die Buchse 20.

The figures show

1 is rotor core 10 with sleeve 20, just before inserting the rotor core;
2 is the rotor laminated core with the joined bush;
3 is the rotor core with the sleeve and a shaft or axle body 30 which is inserted into the sleeve 20;
4 is the rotor laminated core 10 without the bushing 20.

Die 1 zeigt einen Blick von oben auf Teile eines Elektromotors. Zu sehen ist das Gehäuse 40, das einen Stator des Motors bilden kann, und einem in dem Gehäuse 40 angeordneten Rotor.The 1 shows a view from above of parts of an electric motor. The housing 40, which can form a stator of the motor, and a rotor arranged in the housing 40 can be seen.

Der Rotor umfasst ein Blechpaket 10, das auch als Rotorpaket 10 bezeichnet wird. Das Rotorpaket 10 weist an seiner äußeren Umfangsfläche mehrere Magnete 13 auf, die mit dem Rotorpaket 10 an dessen Außenumfangs-Oberfläche 12 gefügt sind. Die Magnete 13, bei denen es sich um Permanentmagnete oder um Elektromagnete handeln kann, sind voneinander beabstandet in Umfangsrichtung des Rotorpakets 10 nebeneinander angeordnet. Ein umfänglicher Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten Magneten 13 kann immer gleich sein.The rotor includes a laminated core 10 which is also referred to as a rotor core 10 . The rotor core 10 has a plurality of magnets 13 on its outer peripheral surface, which are joined to the rotor core 10 on its outer peripheral surface 12 . The magnets 13 , which can be permanent magnets or electromagnets, are spaced apart from one another in the circumferential direction of the rotor core 10 . A circumferential distance between each two adjacent magnets 13 can always be the same.

Eine axiale Erstreckung der Magnete 13 entspricht im Wesentlichen der axialen Erstreckung des Rotorpakets 10. Die Magnete 13 sind quer zur Längsachse gewölbt ausgeführt, mit einem Wölbungsradius, der auf der dem Rotorpaket 10 zugewandten Seite der Magneten 13 dem Außenumfangsradius des Rotorpakets 10 entspricht.An axial extent of the magnets 13 essentially corresponds to the axial extent of the rotor core 10. The magnets 13 are curved transversely to the longitudinal axis, with a radius of curvature that corresponds to the outer peripheral radius of the rotor core 10 on the side of the magnets 13 facing the rotor core 10.

Die Magnete 13 sind mit dem Rotorpaket 10 fest im Sinne von dauerhaft verbunden, zum Beispiel mit einem Adhäsiv mit dem Rotorpaket 10 verklebt, so dass die Magnete 13 und das Rotorpaket 10 sich als ein Körper zum Beispiel um eine Rotationsachse R des Motors drehen.The magnets 13 are firmly connected to the rotor core 10 in the sense of being permanently connected, for example with an adhesive, to the rotor core 10, so that the magnets 13 and the rotor core 10 rotate as one body, for example about an axis of rotation R of the motor.

Das Rotorpaket 10 umfasst eine zentrale Durchgangsöffnung 11 (siehe 2), die in der 1 von einer Buchse 20 verdeckt ist, aber in 4 offen liegt. Die Buchse 20 ist als Hohlzylinder ausgeführt und weist eine Innenumfangs-Oberfläche 21 und eine Außenumfangs-Oberfläche 22 auf.The rotor core 10 includes a central through-opening 11 (see FIG 2 ), which in the 1 is covered by a socket 20, but in 4 is open. The bushing 20 is designed as a hollow cylinder and has an inner peripheral surface 21 and an outer peripheral surface 22 .

Die Innenumfangsfläche 21 hat im gezeigten Ausführungsbeispiel eine glatte oder plane Oberfläche, weist also keine oder nur eine minimale Konturierung auf. Die Außenumfangs-Oberfläche 22 ist dagegen konturiert mit einer Außenumfangs-Grundoberfläche 22 mit radial nach außen vorstehenden Konturen 24, die Gegenverbindungselemente 24 bilden. Die Gegenverbindungselemente 24 können mit den in der 2 eingezeichneten Verbindungselementen 14, die in der Innenumfangs-Oberfläche des Rotorpakets 10 gebildet sind, zusammenwirken, um die Buchse 20 verdrehsicher mit dem Rotorpaket 10 zu verbinden.In the exemplary embodiment shown, the inner peripheral surface 21 has a smooth or planar surface, ie it has no or only minimal contouring. The outer peripheral surface 22, on the other hand, is contoured with an outer peripheral base surface 22 with radially outwardly projecting contours 24 forming mating fasteners 24. As shown in FIG. The counter-connecting elements 24 can with the one in the 2 drawn connection elements 14, which are formed in the inner peripheral surface of the rotor core 10, cooperate to connect the bushing 20 to the rotor core 10 against rotation.

Bei dem Blechpaket 10 handelt es sich um ein bekanntes Blechpaket, das beispielsweise aus mehreren isolierten und lamellierten Blechen besteht. Unter einem Rotorblechpaket soll auch ein Teil davon verstanden werden.The laminated core 10 is a known laminated core that consists, for example, of several insulated and laminated sheets. A laminated rotor core should also be understood to mean a part of it.

Die Buchse 20 kann ein erstes Material umfassen oder aus dem ersten Material bestehen. Das Material kann ein Kunststoff sein, der das Rotorpaket 10 respektive das Innere der Durchgangsöffnung 11 elektrisch isoliert. Die Buchse 20 ist dafür vorgesehen, in die Durchgangsöffnung 11 eingesteckt und mit dem Rotorpaket 10 form- und/oder kraftschlüssig verbunden zu werden.The bushing 20 may include a first material or may be made of the first material. The material can be a plastic that electrically insulates the rotor core 10 or the interior of the through-opening 11 . The bushing 20 is intended to be inserted into the through opening 11 and to be positively and/or non-positively connected to the rotor core 10 .

Die 2 zeigt die mit dem Rotorpaket 10 gefügte Buchse 20. Die von der Außenumfangs-Oberfläche 22 der Buchse 20 gebildeten Konturen als Gegenverbindungselemente 24 greifen in die Verbindungselemente 14 ein, die in der Innenumfangs-Oberfläche 14 der zentralen Durchgangsöffnung 11 des Rotorpakets 10 gebildet sind. Die Innenumfangs-Oberfläche 21 der Buchse 20 ist konturlos oder plan.The 2 shows the bushing 20 joined to the rotor core 10. The contours formed by the outer peripheral surface 22 of the bushing 20 as mating connecting elements 24 engage in the connecting elements 14 which are formed in the inner peripheral surface 14 of the central through opening 11 of the rotor core 10. The inner peripheral surface 21 of the bushing 20 is contourless or planar.

Durch den Eingriff der Gegenverbindungselemente 24 in die Verbindungselemente 14 ist die Buchse 20 mit dem Rotorpaket 10 formschlüssig verbunden. Durch eine Überbemaßung der Buchse 20 kann die Buchse 20 beim Fügen mit dem Rotorpaket 10 elastisch verformt werden Die Buchse 20 ist in der Durchgangsöffnung 11 nach dem Fügen zusätzlich durch Kraftschluss gesichert.The bush 20 is positively connected to the rotor core 10 by the mating connection elements 24 engaging in the connection elements 14 . If the bushing 20 is oversized, the bushing 20 can be elastically deformed when it is joined to the rotor core 10. The bushing 20 is additionally secured in the through-opening 11 after joining by a frictional connection.

In der 2 sind die Magnete 13, 13a, 13b, 13c über eine Klebeschicht 9, zum Beispiel einer Klebefolie, mit dem Rotorpaket 10 verbunden. Das Rotorpaket 10 bildet mit dem Stator 40, der im Ausführungsbeispiel topfförmig ausgeführt ist, ein Rotationsgelenk oder Lager 41 aus, so dass der Rotor im Stator 40 frei drehen kann.In the 2 the magnets 13, 13a, 13b, 13c are connected to the rotor core 10 via an adhesive layer 9, for example an adhesive film. The rotor assembly 10 forms a rotary joint or bearing 41 with the stator 40 , which is pot-shaped in the exemplary embodiment, so that the rotor can rotate freely in the stator 40 .

Die 3 zeigt eine Wellen-Nabe-Verbindung 100 für einen Elektromotor. Gezeigt ist der Moment, in dem eine Welle bzw. ein Wellenkörper 30 mit der Buchse 20 gefügt wird. Die Welle 30 ist aus einem zweiten Material gefertigt, das härter ist als das erste Material. Der Wellenkörper 30 kann beispielsweise aus (legiertem) Stahl oder einem anderen Metall gebildet sein.The 3 shows a shaft-hub connection 100 for an electric motor. The moment at which a shaft or a shaft body 30 is joined to the bushing 20 is shown. The shaft 30 is made of a second material that is harder than the first material. The shaft body 30 can be formed from (alloyed) steel or another metal, for example.

Der Wellenkörper 30 weist einen Umfang auf, der eine sich in Axialrichtung erstreckende Kontur 33 aufweist. Bei der Kontur 33 kann es sich um eine Rändelkontur handeln, mit sich axial erstreckenden Rändelzähnen, die parallel zu der Drehachse des Wellenkörpers 30 verlaufen. Die Rändelkontur kann eine Vielzahl von Rändelzähnen umfassen, die in Umfangrichtung des Wellenkörpers 30 gleichmäßig beabstandet angeordnet sind und radial nach außen von dem Wellenkörper 30 vorstehen.The shaft body 30 has a circumference which has a contour 33 extending in the axial direction. The contour 33 can be a knurled contour with axially extending knurled teeth that run parallel to the axis of rotation of the shaft body 30 . The knurled contour can comprise a plurality of knurled teeth which are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the shaft body 30 and protrude radially outwards from the shaft body 30 .

Eine Vielzahl kann bedeuten, dass um den Außenumfang des Wellenkörpers 30 drei oder mehr, bis hin zu 60 oder mehr Rändelkonturen gebildet sein können. Dabei können alle Rändelkonturen gemeinsam einen maximalen Außendurchmesser des Wellenkörpers 30 bilden oder einige Rändelkonturen können radial vor die anderen Rändelkonturen vorstehen und den maximalen Außendurchmesser des Wellenkörpers 30 bilden.A large number can mean that three or more, up to 60 or more, knurled contours can be formed around the outer circumference of the shaft body 30 . All knurled contours can together form a maximum outside diameter of the shaft body 30 or some knurled contours can protrude radially in front of the other knurled contours and form the maximum outside diameter of the shaft body 30 .

Der Außenumfang des Wellenkörpers 30 ist bevorzugt so bemessen, dass beim Fügen des Wellenkörpers 30 mit der Buchse 20 die Buchse 20 gegen die Innenumfangs-Oberfläche 14 der Durchgangsöffnung 11 des Rotorpakets 10 gedrückt wird, wodurch der Kraftschluss zwischen Buchse 20 und Rotorpaket 10 weiter verstärkt wird.The outer circumference of the shaft body 30 is preferably dimensioned such that when the shaft body 30 is joined to the bushing 20, the bushing 20 is pressed against the inner circumferential surface 14 of the through opening 11 of the rotor core 10, as a result of which the frictional connection between the bushing 20 and the rotor core 10 is further strengthened .

Einige oder alle der Rändelkonturen weisen ein Form auf, die es ermöglicht, dass die jeweilige Rändelkontur beim Fügen des Wellenkörpers 30 mit der Buchse 20 in das Material der Buchse 20 einschneidet und dadurch den Wellenkörper 30 spielfrei mit der Buchse 20 verbindet.Some or all of the knurled contours have a shape that makes it possible for the respective knurled contour to cut into the material of the bushing 20 when the shaft body 30 is joined to the bushing 20 and thereby connect the shaft body 30 to the bushing 20 without play.

Einige oder alle der Rändelkonturen bilden Schneidewerkzeuge, welche die Innenumfangs-Oberfläche 21 der Buchse 20 durch Schneiden verformen und gleichzeitig den Wellenkörper 30 in der Buchse 20 verankern. Durch die Verankerung des Wellenkörpers 30 in der Buchse 20 wird ein Drehen des Wellenkörpers 30 relativ zur Buchse 20 zum Beispiel beim Anlaufen des Motors verhindert oder zumindest erschwert.Some or all of the knurling contours form cutting tools which deform the inner peripheral surface 21 of the bushing 20 by cutting and at the same time anchor the shaft body 30 in the bushing 20 . The anchoring of the shaft body 30 in the bushing 20 prevents or at least makes it more difficult for the shaft body 30 to rotate relative to the bushing 20, for example when the motor is started.

Das Resultat ist eine kompakte Welle-Nabe-Verbindung 100, die zuverlässig und sicher den Wellenkörper 30 über die Buchse 20 mit dem Rotorpaket 10 verbindet, so dass unabhängig von maximalen Belastungen der Welle-Nabe-Verbindung 100 möglichst keine relativen Drehbewegungen um eine Rotationsachse der Welle-Nabe-Verbindung 100 zwischen dem Rotorpaket 10 und der Buchse 20 und zwischen der Buchse 20 und dem Wellenkörper 30 auftreten können.The result is a compact shaft-hub connection 100 that reliably and securely connects the shaft body 30 to the rotor stack 10 via the bushing 20, so that, regardless of maximum loads on the shaft-hub connection 100, there are as few relative rotary movements as possible about an axis of rotation of the Shaft-hub connection 100 between the rotor core 10 and the bushing 20 and between the bushing 20 and the shaft body 30 can occur.

Durch die drehfeste Verbindung werden Vibrationen innerhalb der Welle-Nabe-Verbindung eliminiert oder zumindest stark reduziert. Dies verhindert, dass sich die am Rotorpaket 10 befestigten, zum Beispiel mit dem Rotorpaket 10 verklebten Magnete 13, 13a, 13b im Betrieb des Motors lockern könne. Gelockerte oder gelöste Magnete 13 können Störungen im Magnetfeld des Motors hervorrufen, welche die Leistung des Motors nachteilig beeinflussen.The non-rotatable connection eliminates or at least greatly reduces vibrations within the shaft-hub connection. This prevents the magnets 13, 13a, 13b attached to the rotor core 10, for example glued to the rotor core 10, from loosening during operation of the motor. Gelo Loose or loose magnets 13 can cause disturbances in the motor's magnetic field, which adversely affect the performance of the motor.

Resultat der offenbarten Welle-Nabe-Verbindung 100 ist ein längerer störungsfreier Betrieb des Motors, wodurch Inspektionsintervalle vergrößert werden können, was zu einer Kostenreduzierung beitragen wird.The result of the disclosed shaft-hub connection 100 is a longer, trouble-free operation of the engine, as a result of which inspection intervals can be increased, which will contribute to reducing costs.

In der 4 wird das Rotorpaket 10 mit den Magneten 13 ohne Buchse 20 und ohne Wellenkörper 30 gezeigt. Alle Merkmale wurden anhand der 1 bis 3 zuvor ausführlich beschrieben.In the 4 the rotor core 10 is shown with the magnets 13 without the bushing 20 and without the shaft body 30. All characteristics were based on the 1 until 3 previously described in detail.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 4432356 A1 [0004]

Claims

Method for producing a shaft-hub connection (100) of an electric motor, in which method (a) providing a lamination stack (10) having an axial through hole (11) with a contoured inner peripheral surface (12); (b) a bushing (20) comprising a first material or formed from the first material having a contoured outer peripheral surface (22) is positively inserted into the axial through opening (11) of the laminated core (10); (c) a shaft (30) comprising or formed from a second material, the second material being harder than the first material, and the shaft (30) having a longitudinally contoured outer peripheral surface (32) in the bushing (20) is inserted while mating with the bushing (20); (d) wherein at least one contour (33) of the outer peripheral surface (32) of the shaft (30) made of the second material forms a cutting tool which cuts into an inner peripheral surface (21) of the bushing (20), (e) whereby the bushing (20) and the shaft (30) are connected to one another in a form-fitting manner and without play.

procedure after claim 1 wherein the first material is a first plastic or a soft metal such as aluminum or copper; or the second material is a metallic material, in particular steel.

Procedure according to one of Claims 1 or 2 , wherein connecting elements (14) in an inner peripheral surface of the laminated core (10) and complementary counter-connection elements (24) in the outer peripheral surface (22) of the bushing (20) in the axial direction of the shaft-hub connection (100).

Method according to one of the preceding claims, wherein the laminated core (10) is a rotor core with glued-on magnets (13), in particular a plurality of shell-shaped, partial-circumference permanent magnets (13a, 13b, 13c).

procedure after claim 2 , The plastic being a fiber-reinforced plastic, for example polyetheretherketone (PEEK), polyphenylene sulfide (PPS) or a polytherimide (PEI).

Method according to one of the preceding claims, in which, in the case of rotor segmentation, individual rotor segments are or are prefabricated, and axial guide cams are arranged on the bushings for the correct pole position alignment of the individual rotor segments.

Motor with a shaft-hub connection (100), the motor comprising (a) a laminated core (10) having an axial through-opening (11) with connecting elements (14) in an inner peripheral surface of the through-opening; (b) a bushing (20) having an outer peripheral surface (22) with mating fasteners (24) forming a positive fit with the fasteners (14) in the inner peripheral surface of the core (10); and (c) a shaft body (30) joined to the bushing (20); whereby (d) the shaft body (30) has an axially aligned outer contour (33) which connects the shaft body (30) to the bushing (20) without play.

engine after claim 7 wherein the bushing (20) comprises or is formed from the first material and the shaft (30) comprises a second material or is formed from the second material, the second material being harder than the first material.

engine after claim 8 , wherein at least the outer contour (33) of the shaft body (30) is formed from the second material.

engine after one of Claims 7 until 9 , wherein the connecting elements (14) in the inner peripheral surface of the laminated core (10) and the mating connection elements (24) in the outer peripheral surface (22) of the bushing (20) run in the axial direction of the shaft-hub connection (100).

engine after one of Claims 7 until 10 , which is an electric motor, with a stator that can be charged with current.

engine according to one of the above Claims 7 ff, the laminated core (10) being a rotor laminated core with permanent magnets (13; 13a, 13b, 13c) glued on by adhesive layer(s) (9).

Motor according to the preceding claim, wherein a plurality of cup-shaped, part-circumferential permanent magnets (13) are provided.

engine according to one of the above Claims 7 ff, wherein the axially aligned outer contour (33) of the shaft body (30) forms a cutting tool which deforms an inner peripheral surface (21) of the bushing (20) by cutting.

engine after one of Claims 7 until 14 , wherein the socket (20) is designed in such a way that it has a minimally elastic effect, in particular through recesses and/or an inner contour, so that a. Compensate for tolerance deviations on components are cash b. and yet torques can be reliably transmitted.