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GEBIET DER TECHNIK
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Die vorliegende Offenbarung betrifft hybrid verriegelnd und klebend verbundene Rotorkerne für axiale Klemmdrehmomentübertragungsanwendungen.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Die Technologie für verlängerte Fahrreichweiten für elektrische Fahrzeuge, wie etwa Batterieelektrofahrzeuge und Plug-in-Hybridfahrzeuge, erhöht ständig die Anforderungen an Elektromotoren, die für den Fahrzeugantrieb verwendet werden. Rotor- und Statorkerne von Elektromotoren werden durch Stanzen dünner Bleche und Zusammenbauen dieser hergestellt. Es können zwei unterschiedliche Verfahren verwendet werden, um diese Bleche aneinander anzubringen: Verriegelungen und Klebstoff. Aufgrund seiner Festigkeit und Einfachheit der Ausgestaltung und Herstellung wird der Klebemechanismus im Allgemeinen gegenüber dem Verriegelungsmechanismus bevorzugt. Doch selbst der Klebemechanismus ist nicht ohne Nachteile.
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KURZDARSTELLUNG
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Eine elektrische Maschine weist eine Vielzahl von Blechen auf, die gestapelt sind, um einen Rotor zu bilden. Jedes der Bleche beinhaltet eine Vielzahl von Verriegelungen, die um einen zentralen Bereich des Blechs angeordnet sind und ein gleiches benachbartes der Bleche in Eingriff nehmen. Die elektrische Maschine weist zudem eine Vielzahl von Klebeschichten auf, die mit den Blechen derart verschachtelt ist, dass jede der Schichten in direktem Kontakt mit einem benachbarten Paar der Bleche steht und sich dazwischen und radial außerhalb des zentralen Bereichs befindet.
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Ein Rotor weist eine gestapelte Vielzahl von abwechselnden Blechen und Klebeschichten auf, die derart angeordnet ist, dass jede der Klebeschichten einen Außenumfang eines benachbarten Paars der Bleche miteinander verbindet. Jedes der Bleche beinhaltet eine Vielzahl von Verriegelungen, die um einen zentralen Bereich des Blechs angeordnet sind, der sich radial innerhalb des Außenumfangs befindet und keine der Klebeschichten aufweist, und die ein gleiches benachbartes der Bleche in Eingriff nehmen.
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Ein Verfahren beinhaltet Auftragen einer Schicht von Klebstoff um jeden von peripheren äußeren Bereichen einer Vielzahl von Blechen und Stapeln der Bleche derart, dass Verriegelungen benachbarter der Bleche miteinander in Eingriff treten und sich jede der Schichten direkt zwischen einem benachbarten Paar der Bleche befindet, um einen Rotor zu bilden. Die Verriegelungen sind um zentrale Bereiche der Bleche angeordnet, die sich radial innerhalb der peripheren äußeren Bereiche befinden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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- 1 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Elektrofahrzeugs.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Stators mit einer auseinandergezogenen Ansicht eines Statorschlitzes.
- 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Kerns.
- 4 ist eine Querschnittsansicht des Kerns.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die offenbarten Ausführungsformen sind lediglich Beispiele und andere Ausführungsformen können verschiedene und alternative Formen annehmen. Die Figuren sind nicht zwingend maßstabsgetreu; einige Merkmale könnten vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details spezieller Komponenten zu zeigen. Deshalb sind in dieser Schrift offenbarte spezifische strukturelle und funktionelle Details nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann zu lehren, die Ausführungsformen verschiedenartig einzusetzen. Für den Durchschnittsfachmann versteht es sich, dass verschiedene Merkmale, die unter Bezugnahme auf eine beliebige der Figuren veranschaulicht und beschrieben sind, mit Merkmalen kombiniert werden können, die in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulicht sind, um Ausführungsformen zu produzieren, die nicht ausdrücklich veranschaulicht oder beschrieben sind. Die veranschaulichten Kombinationen von Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung vereinbar sind, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Umsetzungen wünschenswert sein.
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Die in der Beschreibung und den beigefügten Patentansprüchen verwendeten Singularformen „ein“, „eine“ und „der/die/das“ umfassen Pluralbezüge, sofern der Kontext nicht deutlich etwas anderes angibt. Zum Beispiel soll die Bezugnahme auf eine Komponente im Singular eine Vielzahl von Komponenten umfassen.
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Wenn ein Element oder eine Schicht als „auf”, „in Eingriff mit“, „verbunden mit“ oder „gekoppelt mit“ mit einem anderen Element oder einer anderen Schicht bezeichnet wird, kann es direkt auf, in Eingriff mit, verbunden mit oder gekoppelt mit dem anderen Element oder der anderen Schicht sein oder es können dazwischenliegende Elemente oder Schichten vorhanden sein. Im Gegensatz dazu, wenn ein Element als „direkt auf”, „direkt in Eingriff mit“, „direkt verbunden mit“ oder „direkt gekoppelt mit“ einem anderen Element oder einer anderen Schicht bezeichnet wird, könnten keine dazwischenliegenden Elemente oder Schichten vorhanden sein. Andere Wörter, die verwendet werden, um die Beziehung zwischen Elementen zu beschreiben, sollten auf ähnliche Weise interpretiert werden (z. B. „zwischen“ gegenüber „direkt dazwischen“, „angrenzend“ gegenüber „direkt angrenzend“ usw.). Der Ausdruck „und/oder“ beinhaltet beliebige und alle Kombinationen aus einem oder mehreren der zugehörigen aufgelisteten Artikel.
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Fahrzeuge, die einen Traktionsmotorantrieb zum Antrieb verwenden, werden als Elektrofahrzeuge (electric vehicles - EV) bezeichnet. Es gibt drei Hauptklassen von Elektrofahrzeugen. Diese drei Klassen, die durch das Ausmaß ihres Stromverbrauchs definiert sind, sind insbesondere: Batterieelektrofahrzeuge (battery electric vehicles - BEV), Hybridelektrofahrzeuge (hybrid electric vehicles - HEV) und Plug-in-Hybridelektrofahrzeuge (plug-in hybrid electric vehicles - PHEV). Batterieelektrofahrzeuge verwenden im Allgemeinen ein externes Stromnetzwerk, um ihre interne Batterie aufzuladen und ihre Elektromotoren mit Leistung zu versorgen. Hybridelektrofahrzeuge verwenden eine Hauptbrennkraftmaschine und eine sekundäre Zusatzbatterie, um ihre Elektromotoren mit Leistung zu versorgen. Plug-in-Hybridelektrofahrzeuge verwenden im Gegensatz zu den Hybridelektrofahrzeugen eine Hauptbatterie mit großer Kapazität und eine sekundäre Brennkraftmaschine, um ihre Elektromotoren mit Leistung zu versorgen. Einige Plug-in-Hybridelektrofahrzeuge können auch ausschließlich mit ihrer Brennkraftmaschine betrieben werden, ohne die Elektromotoren einzuschalten.
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Elektrifizierte Fahrzeuge beinhalten typischerweise zwei oder mehr elektrische Maschinen. Die elektrische Maschine kann als Elektromotor, Traktionsmotor oder Generator bezeichnet werden. Die elektrische Maschine kann eine Dauermagnetmaschine oder eine Induktionsmaschine sein. In Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen kann die elektrische Maschine dazu in der Lage sein, als Elektromotor oder Generator zu arbeiten. Zum Beispiel kann die elektrische Maschine Drehmoment für den Fahrzeugantrieb bereitstellen oder als Generator zum Umwandeln von mechanischer Leistung in elektrische Leistung unter Verwendung von regenerativer Bremstechnologie fungieren. Die elektrische Maschine kann zudem reduzierte Schadstoffemissionen bereitstellen, da Elektrofahrzeuge entweder in einem Elektromodus oder einem Hybridmodus betrieben werden können, um den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs zu reduzieren. Während die vorliegende Offenbarung im Kontext eines Elektrofahrzeugs beschrieben ist, versteht es sich, dass sie in Verbindung mit anderen Anwendungen als Kraftfahrzeuganwendungen verwendet werden kann. Zum Beispiel kann die offenbarte elektrische Maschine in Fertigungsanlagen oder Stromerzeugungsmaschinen verwendet werden.
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1 stellt ein Hybridelektrofahrzeug (hybrid electric vehicle - „HEV“) 112 dar. Das HEV 112 beinhaltet ein elektrifiziertes Antriebssystem mit einer oder mehreren elektrischen Maschinen 114, die mechanisch an ein Hybridgetriebe (nicht gezeigt) gekoppelt sind. Zusätzlich ist das Hybridgetriebe mechanisch an eine Brennkraftmaschine 118 (internal combustion engine - ICE) gekoppelt. Die elektrischen Maschinen 114 sind dazu angeordnet, eine Antriebsdrehmoment- sowie eine Verlangsamungsmomentfähigkeit bereitzustellen, während der Motor 118 entweder betrieben wird oder ausgeschaltet ist. Wenn der Motor 118 ausgeschaltet ist, kann das HEV 112 in einem rein elektrischen Antriebsmodus unter Verwendung der elektrischen Maschinen 114 als einzige Antriebsquelle betrieben werden. Das Hybridgetriebe ist zudem mechanisch an Laufräder gekoppelt, um Drehmoment aus den elektrischen Maschinen 114 und/oder dem Verbrennungsmotor 118 auszugeben.
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Eine Traktionsbatterie oder ein Batteriepack 124 speichert Energie, die zum Versorgen der elektrischen Maschinen 114 mit Leistung verwendet werden kann. Der Batteriepack 124 stellt eine Ausgabe von Hochspannungsgleichstrom (high-voltage direct current - Hochspannungs-DC) bereit. Ein oder mehrere Schütze 142 können die Traktionsbatterie 124 von einem DC-Hochspannungsbus 154A isolieren, wenn sie geöffnet sind, und die Traktionsbatterie 124 an den DC-Hochspannungsbus 154A koppeln, wenn sie geschlossen sind. Die Traktionsbatterie 124 ist über den DC-Hochspannungsbus 154A elektrisch an ein oder mehrere Leistungselektronikmodule 126 gekoppelt. Das Leistungselektronikmodul 126 ist ebenfalls elektrisch an die elektrischen Maschinen 114 gekoppelt und stellt die Fähigkeit bereit, Energie bidirektional zwischen dem Wechselstrom-(alternating current - AC)Hochspannungsbus 154B und den elektrischen Maschinen 114 zu übertragen. Gemäß einigen Beispielen kann die Traktionsbatterie 124 einen DC-Strom bereitstellen, während die elektrischen Maschinen 114 unter Verwendung eines Dreiphasenwechselstroms (AC) betrieben werden. Das Leistungselektronikmodul 126 kann den DC-Strom in einen Dreiphasen-AC-Strom umwandeln, um die elektrischen Maschinen 114 zu betreiben. In einem Regenerationsmodus kann das Leistungselektronikmodul 126 den Dreiphasen-AC-Strom, der von den elektrischen Maschinen 114 ausgegeben wird, die als Generatoren fungieren, in Gleichstrom umwandeln, der mit der Traktionsbatterie 124 kompatibel ist. Die Beschreibung in dieser Schrift gilt gleichermaßen für ein vollelektrisches Fahrzeug ohne einen Verbrennungsmotor.
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Zusätzlich zu dem Bereitstellen von Energie für den Antrieb kann die Traktionsbatterie 124 Energie für andere elektrische Fahrzeugsysteme bereitstellen. Das Fahrzeug 112 kann ein DC/DC-Wandlermodul 128 beinhalten, das elektrisch an den Hochspannungsbus 154 gekoppelt ist. Das DC/DC-Wandlermodul 128 kann elektrisch an einen Niederspannungsbus 156 gekoppelt sein. Das DC/DC-Wandlermodul 128 kann die Hochspannungs-DC-Ausgabe der Traktionsbatterie 124 in eine Niederspannungs-DC-Zufuhr umwandeln, die mit Niederspannungsfahrzeugverbrauchern 152 kompatibel ist. Der Niederspannungsbus 156 kann elektrisch an eine Zusatzbatterie (z. B. eine 12-V-Batterie) gekoppelt sein. Die Niederspannungsverbraucher 152 können elektrisch an den Niederspannungsbus 156 gekoppelt sein. Die Niederspannungsverbraucher 152 können verschiedene Steuerungen innerhalb des Fahrzeugs 112 beinhalten. Ein oder mehrere elektrische Hochspannungsverbraucher 158 können an den Hochspannungsbus 154 gekoppelt sein. Die elektrischen Hochspannungsverbraucher 158 können ferner einen Kompressor und elektrische Heizungen beinhalten.
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Die Traktionsbatterie 124 des Fahrzeugs 112 kann durch eine fahrzeugexterne Leistungsquelle 136 erneut aufgeladen werden. Die fahrzeugexterne Leistungsquelle 136 kann eine Verbindung mit einer Steckdose sein. Die externe Leistungsquelle 136 kann elektrisch an eine Ladevorrichtung oder eine andere Art von Versorgungseinrichtung für Elektrofahrzeuge (electric vehicle supply equipment - EVSE) 138 gekoppelt sein. Die fahrzeugexterne Leistungsquelle 136 kann ein Verteilungsnetzwerk für elektrische Leistung oder ein Stromnetz sein, wie es von einem Elektrizitätsversorgungsunternehmen bereitgestellt wird. Die EVSE 138 stellt eine Schaltungsanordnung und Steuerungen bereit, um die Übertragung von Energie zwischen der Leistungsquelle 136 und dem Fahrzeug 112 zu verwalten. Die fahrzeugexterne Leistungsquelle 136 kann der EVSE 138 elektrische Leistung als DC oder AC bereitstellen. Die EVSE 138 kann einen Ladesteckverbinder 160 zum Einstecken in einen Ladeanschluss 162 des Fahrzeugs 112 aufweisen. Der Ladeanschluss 162 kann elektrisch an ein fahrzeuginternes Leistungswandlermodul oder ein Lademodul 164 gekoppelt sein. Das Lademodul 164 kann die von der EVSE 138 zugeführte Leistung konditionieren, um der Traktionsbatterie 124 angemessene Spannungs- und Strompegel bereitzustellen.
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Die verschiedenen erörterten Komponenten können eine oder mehrere zugehörige Steuerungen aufweisen, um den Betrieb der Komponenten zu steuern, zu überwachen und abzustimmen. Die Steuerungen können über einen seriellen Bus (z. B. ein Controller Area Network (CAN)) oder über separate Leiter kommunizieren. Zusätzlich kann eine Fahrzeugsystemsteuerung 148 bereitgestellt sein, um den Betrieb der verschiedenen Komponenten zu koordinieren, wie etwa Bestimmen des elektrischen Stroms zu und von der einen der den mehreren elektrischen Maschinen.
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Eine elektrische Maschine kann zum Beispiel einen Stator und einen Rotor zum Antrieb eines Elektrofahrzeugs umfassen. 2 stellt eine auseinandergezogene Ansicht eines Stators 200 dar. Der Stator 200 kann eine Vielzahl von Blechen (nicht gezeigt) umfassen, die eine Vorderseite und eine Rückseite aufweisen. Im gestapelte Zustand sind die Vorder- und Rückseiten gegen benachbarte Vorder- und Rückseiten angeordnet, um einen Statorkern 202 zu bilden. Jedes Blech beinhaltet zudem einen Außendurchmesser (oder eine Außenwand) 204 und einen Innendurchmesser (oder eine Innenwand) 206. Die Außendurchmesser wirken zusammen, um eine Außenfläche des Stators 200 zu definieren, und die Innendurchmesser wirken zusammen, um eine Bohrung 208 zu definieren.
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Der Statorkern 202 kann eine Anzahl von Schlitzen 210 beinhalten, die um einen Umfang des Statorkerns 202 beabstandet sind. Eine Vielzahl von Wicklungen (auch als Spulen, Drähte oder Leiter bekannt) 212 kann um den Stator 200 gewickelt sein und ist innerhalb der Statorschlitze 210 angeordnet. Die Wicklungen 212 können in einer serpentinenartigen Weise durch die Schlitze 210 geführt sein, um einen oder mehrere Wicklungspfade zu bilden, um Strom durch den Stator 200 zu übertragen. Auf Grundlage der Anordnung der Wicklungen 212 können Abschnitte der Wicklungen über eine Endfläche 214 des Statorkerns 202 hinausragen. In einigen konkreten Beispielen umfassen die Wicklungen 212 Haarnadelwicklungen aus Kupfer, die durch einen Statorkern aus einer Eisenlegierung geführt sind. Eine Vielzahl von einzelnen Haarnadeln kann axial durch die Schlitze 210 eingesetzt sein und Endabschnitte aufweisen, die über die Endfläche 214 hinausragen, um an Haarnadeln in benachbarten Schlitzen anzuliegen. Die Schlitze 210 können ferner mindestens eine Schlitzauskleidung 216 umfassen, um eine Isolierung zwischen der mindestens einen Wicklung 212 und dem Stator 200 bereitzustellen. Die mindestens eine Schlitzauskleidung 216 kann für eine optimale dielektrische und mechanische Festigkeit aus mehreren Schichten aus Spezialpapier, Kunststoff oder dergleichen hergestellt sein. Um die Effizienz zu maximieren, wird typischerweise nur ein Mindestabstand, der zum Einsetzen der Leiter 212 erforderlich ist, als Freiraum gelassen. Die Schlitze 210 können ferner zudem eine Vielzahl von nicht magnetischen Keilen (nicht gezeigt) umfassen, die einen Raum 218 zwischen den Leitern 212 und einer Innendurchmesserfläche des Stators 200 einnehmen können.
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3 stellt eine auseinandergezogene Ansicht eines Rotors 300 dar. Wie der Stator 200 kann der Rotor 300 eine Vielzahl von Blechen (nicht gezeigt) umfassen, die eine Vorderseite und eine Rückseite aufweisen. Im gestapelten Zustand sind die Vorder- und die Rückseiten gegen benachbarte Vorder- und Rückseiten angeordnet, um einen Rotorkern 302 zu bilden. Jedes Blech beinhaltet zudem einen Außendurchmesser (oder eine Außenwand) 304 und einen Innendurchmesser (oder eine Innenwand) 306. Die Außendurchmesser wirken zusammen, um eine Außenfläche des Rotors 300 zu definieren, und die Innendurchmesser wirken zusammen, um eine zweite Bohrung 308 zu definieren. Der Rotor 300 kann zudem eine Welle 310 beinhalten oder aufnehmen.
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Es können zwei unterschiedliche Verfahren verwendet werden, um Rotorbleche aneinander anzubringen: Verriegelungen und Klebstoff. Aufgrund seiner vergleichbaren Festigkeit und Maßgenauigkeit der Ausgestaltung und Herstellung wird der Klebemechanismus im Allgemeinen gegenüber dem Verriegelungsmechanismus bevorzugt. Der Klebemechanismus ist jedoch nicht ohne Nachteile. Durch Hinzufügen von Polymeren zu dem Stapel in Form von dünnen Klebstoffapplikationen zwischen jedem Blech nimmt der Rotorkern 302 viskoelastische Eigenschaften, wie etwa Schlupf, an.
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Insbesondere beinhaltet eine zusammengebaute elektrische Maschine, wie angegeben, im Allgemeinen eine Welle zusätzlich zu dem Stator und dem Rotor. Der Rotor überträgt Drehmoment mittels einer axialen Reibungsverbindung auf die Welle. Eine große Mutter an der Rotorwelle wird nach unten gedreht, wodurch der Rotorkern zwischen der Welle und der Mutter eingeklemmt wird. Diese Klemmverbindung überträgt das Drehmoment und verrutscht nicht, solange die Klemmkraft aufrechterhalten wird. Während eingeklemmter Stahl typischerweise eine zuverlässige Verbindung erzeugt, neigt der eingeklemmte Stahl bei Verwendung von Klebstoffen, um die Bleche zu verbinden, die den Kern bilden, dazu, sich in einem kürzeren Zeitraum zu lösen. Dieses Phänomen ist wahrscheinlich auf Schlupf des Klebstoffpolymers zurückzuführen.
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Um diese Nachteile anzugehen, kann ein hybrid verbundener Rotorkern bereitgestellt werden, der sowohl den Verriegelungs- als auch den Klebemechanismus verwendet, um Rotorbleche zu stapeln, um einen Rotorkern zu bilden. Diese Hybridtechnologie stellt die vorteilhaften Attribute der Klebkraftmethodik bereit, ohne die Rotorklemmverbindung zu schwächen. Insbesondere verwendet der hybrid verbundene Rotorkern zum Zusammenfügen der Bleche Verriegelungen nahe dem Innendurchmesser des Rotorkerns, verwendet jedoch Klebstoffe nahe dem Außendurchmesser des Rotorkerns. Dies entfernt effektiv die viskoelastischen Eigenschaften (Schlupf) von Klebstoffen aus der Klemmverbindung.
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4 stellt eine Querschnittsansicht des Rotorkerns 302 dar, die ein Blech 400 darstellt. Das Blech 400 umfasst einen zentrale Bereich 402 und einen peripheren Bereich 404, wobei sich der periphere Bereich 404 radial außerhalb des zentralen Bereichs 402 befindet. Die beispielhafte Linie 406 kennzeichnet die Trennung des zentralen Bereichs 402 von dem peripheren Bereich 404. Der Übergang von dem zentralen Bereich 402 zu dem peripheren Bereich 404, der über die beispielhafte Linie 406 gezeigt ist, kann an einem beliebigen Radius relativ zu der Mitte des Rotorkerns auftreten. In einigen Ausführungsformen ist der Abstand zwischen der beispielhaften Übergangslinie 406 und der Innenwand 408 des Blechs 400 gleich dem Abstand zwischen der beispielhaften Übergangslinie 406 und der Außenwand 410 des Blechs 400. In anderen Ausführungsformen ist der Abstand zwischen der beispielhaften Übergangslinie 406 und der Innenwand 408 des Blechs 400 kleiner oder größer als der Abstand zwischen der beispielhaften Übergangslinie 406 und der Außenwand 410 des Blechs 400.
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Das Blech 400 umfasst ferner eine Vielzahl von Verriegelungen 412, die um den zentralen Bereich 402 des Blechs 400 angeordnet ist, und eine Vielzahl von Klebeschichten 414, die den peripheren Bereich 404 der Blechschicht 400 beschichtet. Die Vielzahl von Verriegelungen 412, die um den zentralen Bereich 402 des Blechs 400 angeordnet ist, kann dazu konfiguriert sein, ein benachbartes Blech in Eingriff zu nehmen, um gemeinsam einen Rotorkern zu bilden. Gleichermaßen kann die Vielzahl von Klebeschichten 414 mit benachbarten Blechen derart verschachtelt sein, dass jede der Schichten 414 in direktem Kontakt mit einem benachbarten Paar der Bleche steht und sich dazwischen befindet.
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Das Blech 400 kann ferner eine Vielzahl von Hohlräumen 416 umfassen, sodass im gestapelten Zustand die Hohlräume 416 axial ausgerichtet sind, um Taschen zu bilden. In einigen Ausführungsformen sind mindestens einige der Hohlräume 416 und wiederum die Taschen dazu konfiguriert, Magnete 418 aufzunehmen. Die Hohlräume 416, die dazu konfiguriert sind, die Magnete 418 aufzunehmen, befinden sich in einigen Ausführungsformen außerhalb des zentralen Bereichs 402 des Blechs 400.
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Dementsprechend ist eine elektrische Maschine offenbart, die eine Vielzahl von Blechen umfasst, die gestapelt sind, um einen Rotor zu bilden. Jedes der Bleche beinhaltet eine Vielzahl von Verriegelungen, die um einen zentralen Bereich des Blechs angeordnet sind und dazu konfiguriert sind, ein gleiches benachbartes der Bleche in Eingriff zu nehmen. In einigen Ausführungsformen sind die Verriegelungen gleichmäßig um den zentralen Bereich der Bleche verteilt. Die elektrische Maschine umfasst ferner eine Vielzahl von Klebeschichten, die mit den Blechen derart verschachtelt ist, dass jede der Schichten in direktem Kontakt mit einem benachbarten Paar der Bleche steht und sich dazwischen und radial außerhalb des zentralen Bereichs befindet. In einigen Ausführungsformen ist ein Material der Klebeschichten Epoxid.
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In einigen Ausführungsformen umfasst jedes der Bleche ferner eine Vielzahl von axial ausgerichteten Hohlräumen, die im gestapelte Zustand eine oder mehrere Taschen bilden. In einigen Ausführungsformen sind mindestens einige der Hohlräume und wiederum mindestens einige der Taschen dazu konfiguriert, einen oder mehrere Magnete aufzunehmen. In einigen Ausführungsformen befinden sich der eine oder die mehreren Hohlräume, die den einen oder die mehreren Magnete aufnehmen können, in dem äußeren peripheren Bereich des Blechs, der sich radial außerhalb des zentralen Bereichs befindet.
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In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wird ein Rotor offenbart, der eine gestapelte Vielzahl von abwechselnden Blechen und Klebeschichten umfasst. Die abwechselnden Bleche und Klebeschichten sind derart angeordnet, dass jede der Klebeschichten einen Außenumfang eines benachbarten Paars der Bleche miteinander verbindet. In einigen Ausführungsformen ist das Material der Klebeschichten Epoxid. Gleichermaßen beinhalten die Bleche in einigen Ausführungsformen ferner eine Vielzahl von Verriegelungen, die um einen zentralen Bereich des Blechs angeordnet sind und dazu konfiguriert sind, ein gleiches benachbartes der Bleche in Eingriff zu nehmen. Der zentrale Bereich der Bleche befindet sich radial innerhalb des Außenumfangs und weist keine der Klebeschichten auf. In einigen Ausführungsformen sind die Verriegelungen gleichmäßig um den zentralen Bereich des Blechs verteilt.
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In einigen Ausführungsformen umfasst die gestapelte Vielzahl von abwechselnden Blechen und Klebeschichten ferner eine Vielzahl von axial ausgerichteten Hohlräumen, wobei mindestens einige der axial ausgerichteten Hohlräume dazu konfiguriert sind, einen Magnet aufzunehmen. In einigen Ausführungsformen befinden sich die mindestens einigen der Hohlräume, die dazu konfiguriert sind, Magnete aufzunehmen, radial außerhalb des zentralen Bereichs.
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Die vorliegende Offenbarung offenbart ferner ein Verfahren, das die folgenden Schritte umfasst: erstens Auftragen einer Schicht von Klebstoff um jeden von peripheren äußeren Bereichen einer Vielzahl von Blechen; und zweitens Stapeln der Bleche derart, dass Verriegelungen benachbarter der Bleche miteinander in Eingriff treten und sich jede der Schichten direkt zwischen einem benachbarten Paar der Bleche befindet, um einen Rotor zu bilden. In einigen Ausführungsformen sind die Verriegelungen um zentrale Bereiche der Bleche angeordnet, die sich radial innerhalb der peripheren äußeren Bereiche befinden. In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner einen dritten Schritt des Einsetzens von Magneten in Hohlräume, die durch die peripheren äußeren Bereiche definiert sind.
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Wenngleich vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, sollen diese Ausführungsformen nicht alle möglichen Formen beschreiben, die durch die Patentansprüche eingeschlossen sind. Die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke sind vielmehr beschreibende Ausdrücke als einschränkende Ausdrücke und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Umfang der Offenbarung abzuweichen.
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Wie vorstehend beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen zu bilden, die möglicherweise nicht ausdrücklich beschrieben oder veranschaulicht sind. Wenngleich verschiedene Ausführungsformen gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik in Bezug auf eine oder mehrere gewünschte Eigenschaften als vorteilhaft oder bevorzugt beschrieben worden sein könnten, erkennt der Durchschnittsfachmann, dass bei einem/einer oder mehreren Merkmalen oder Eigenschaften Kompromisse eingegangen werden können, um die gewünschten Gesamtattribute des Systems zu erzielen, die von der spezifischen Anwendung und Umsetzung abhängen. Diese Attribute können unter anderem Folgendes beinhalten: Festigkeit, Haltbarkeit, Lebensdauer, Marktfähigkeit, Erscheinungsbild, Verpackung, Größe, Wartungsfähigkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Einfachheit des Zusammenbaus usw. Somit liegen Ausführungsformen, die in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Umsetzungen des Stands der Technik beschrieben wurden, nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
