EP4070438A1 - Connection of a rotor shaft to a laminated core - Google Patents

Connection of a rotor shaft to a laminated core

Info

Publication number
EP4070438A1
EP4070438A1 EP20808430.1A EP20808430A EP4070438A1 EP 4070438 A1 EP4070438 A1 EP 4070438A1 EP 20808430 A EP20808430 A EP 20808430A EP 4070438 A1 EP4070438 A1 EP 4070438A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotor shaft
rotor
elevations
electric motor
recesses
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20808430.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Konrad Artmann
Lothar Dietl
Tobias Schmid
Helmut Burger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
Publication of EP4070438A1 publication Critical patent/EP4070438A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14—Stator cores with salient poles
    • H02K1/146—Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles
    • H02K1/148—Sectional cores
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/28—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/003—Couplings; Details of shafts

Definitions

  • the present invention relates to a rotor for an electric motor, with a rotor shaft and a rotor lamination attached to the rotor shaft with a number of lamination sheets arranged along an axis of the rotor lamination.
  • the present invention also relates to an electric motor with a rotor.
  • Electric motors in particular brushless electric motors, with a stator and a rotor rotating in the stator are largely known from the prior art.
  • the German patent application DE 102010031399 A1 shows, for example, a rotor according to the prior art.
  • a rotor for an electric motor usually consists of a number of stacked laminations to form a so-called laminated stack and a rotor shaft which is positioned through a central opening in the laminated stack.
  • the laminated core and the rotor shaft are connected to one another so that they cannot rotate.
  • the connection usually takes place via a radial press fit or press fit of the rotor shaft in the laminated core.
  • the rotor shaft in the event of abrupt braking or high torque surges from the electric motor, the rotor shaft must in some cases transmit high torsional loads to the laminated core.
  • a radial press fit can lead to slipping in the case of high torsional load peaks and unfavorable tolerance pairs. This leads to a reduction in the power of the electric motor.
  • the object of the present invention is therefore to provide a rotor for an electric motor and an electric motor with which the above-mentioned problem can be solved and power losses can be reduced.
  • the object is correspondingly achieved by the subject matter of independent claims 1 and 4. Further advantageous embodiments of the invention can be found in the corresponding subclaims.
  • a rotor for an electric motor with a rotor shaft and a rotor lamination attached to the rotor shaft with a number of laminations arranged along an axis of the rotor lamination.
  • each lamination stack contains a central recess with a contour, penetrated by the rotor shaft, which contains at least two radially extending elevations and at least two recesses positioned between the elevations, with a distance between the free ends to form a press fit of the laminations on the rotor shaft of the elevations is smaller than a diameter of the rotor shaft and wherein a channel extending peripherally on the rotor shaft is formed by the respective recess of the stacked laminations arranged one behind the other.
  • the press-fit contact between the rotor shaft and the laminated core is interrupted several times by the recesses. In these interruptions, which can also be referred to as air pockets, the magnetic field lines of the laminated core are shielded from the rotor shaft. This reduces the penetration of the magnetic field lines from the stacked laminations into the rotor shaft.
  • the rotor is provided for an electric motor of a machine tool, in particular a hammer drill, a saw, a grinding device or the like.
  • the rotor shaft may contain at least one groove running in a spiral around a lateral surface.
  • the electric motor is designed as a brushless electric motor.
  • FIG. 1 a perspective view of a rotor with a number of laminations and a rotor shaft
  • FIG. 2a shows a front view of the rotor with the rotor shaft and the laminations according to a first embodiment
  • FIG. 2b shows a front view of a package sheet according to a second embodiment
  • FIG. 3 shows a perspective view of a rotor shaft
  • FIG. 4 shows a perspective view of a single lamination stack on the rotor shaft
  • FIG. 5 shows a perspective sectional view through a rotor with plastic injected between the laminations and the rotor shaft.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a rotor 1 according to the invention for an electric motor.
  • the electric motor can in turn serve as a drive for generating a torque in a machine tool.
  • the machine tool can be designed as a drill, hammer drill, saw, grinder or the like. Neither the electric motor nor the machine tool are shown in the figures.
  • the rotor 1 essentially contains a laminated rotor core 2 (also just called a laminated core) and a rotor shaft 3.
  • the rotor shaft 3 is designed to be essentially cylindrical.
  • the rotor shaft 3 has a uniform diameter D2.
  • FIG. 2a shows a package sheet 4 according to a first embodiment
  • FIG. 2b shows a package sheet 4 according to a second embodiment.
  • Each individual package sheet 4 essentially contains a central recess 5 and several recesses 7.
  • the package sheet 4 according to the first and second embodiment each contains four recesses 7.
  • the four recesses 7 are circular around the central recess 5 arranged and each serve to accommodate a magnet 8.
  • the magnets 8 can be permanent magnets. The magnets 8 are indicated in FIG.
  • the package sheet 4 according to the first embodiment contains a first, second, third and fourth elevation 9 around the central recess 5, see FIG. 2a.
  • the package sheet 4 according to the second embodiment contains a first, second and third elevation 9 around the central recess 5, see FIG. 2b.
  • the elevation 9 can also be referred to as a web.
  • Each elevation 9 has a first end 9a and a second end 9b.
  • the elevation 9 is positioned with the first end 9a on the inner circumferential surface of the central recess 5.
  • the second end 9b of each elevation 5, which can also be referred to as the free end 9b, extends in the radial direction to the center of the central recess 5 of the stacking sheet 4.
  • each elevation 9 also extends in the radial direction to the center of the central recess 5 .
  • two elevations 9 are positioned opposite one another around the central recess 5.
  • the assessment 9 are rotated 90 ° to each other and positioned around the inner circumferential surface of the central recess 5.
  • elevations are positioned radially around the central recess.
  • the elevations are each positioned around the inner circumferential surface of the central recess, rotated 120 ° to one another.
  • the individual laminations are positioned or arranged one behind the other in direction A in order to form the cylindrical laminated rotor stack.
  • the rotor shaft is pushed through the central recess of the individual laminations and positioned there so that the rotor is formed.
  • the rotor shaft is shown. As can be seen, two spiral-shaped depressions are provided on the lateral surface or on the surface. The recess can also be referred to as a groove. According to an alternative embodiment, the rotor shaft does not have a spiral, but rather punctiform, circular, elongated or ring-shaped depressions.
  • the distance D1 or distance between the second ends 9b of the elevations 9 is smaller than the diameter D2 of the rotor shaft 3. Because the distance D1 between the second ends 9b of the elevations 9 is smaller than the diameter D2 of the rotor shaft 3, the Rotor shaft 3 can be pressed with a certain amount of force in direction A through the central recess 5 of the stacked sheets 4. When the rotor shaft 3 is positioned in the central recess 5 of the laminations 4, the elevations 9 are widened by a certain amount. The rotor shaft 3 is thus in a press fit or in a press contact with the stacked laminations 4. The press contact produced in this way can prevent torsion of the rotor shaft 3 with respect to the stacked laminations 2.
  • more or fewer than three or four elevations 9 can also be provided on the respective package sheet 4. If an even number of elevations 9 is selected, two elevations 9 are always positioned or arranged opposite one another. A symmetry of the elevations 9 is sought.
  • a recess 10 is provided on each stacking sheet 4 between two adjacent elevations 9.
  • the package sheet 4 according to the first embodiment contains a first, second, third and fourth cutout 10.
  • the recesses 10 are also Rotated 90 ° to each other in each case positioned around the inner circumferential surface of the central recess 5.
  • An elevation 9 and an adjacent recess 10 are each arranged rotated 45 ° to one another.
  • a first, second and third recess 10 are included in the package sheet 4 according to the second embodiment.
  • the recesses 10 are each positioned around the inner circumferential surface of the central recess 5, rotated by 120 ° with respect to one another.
  • the laminations 4 are positioned one behind the other in direction A to form a laminated rotor stack 2 and the recesses 7 of each laminate 4 are also positioned one behind the other in direction A, evenly distributed channels 11 are formed in the recesses 10 around the outer surface of the rotor shaft 3.
  • the channels 11 are positioned between the inner circumferential surface of the central recess 5 of the laminated core 4 and the outer circumferential surface of the rotor shaft 3 and extend over the entire length of the laminated rotor core 2.
  • liquid plastic KS can be introduced into the respective channels 11.
  • a thermosetting plastic can be used as the plastic KS.
  • a transfer molding process can be used to introduce the liquid plastic KS.
  • the injected and finally hardened plastic KS serves as a partially positive and non-positive connection between the stacked sheets 4 and the rotor shaft 3, so that any possible twisting of the rotor shaft 3 with respect to the stacked sheets 4 can be reduced when the rotor 1 rotates in the direction of rotation R.
  • the rotor shaft 3 can also contain a groove 12 running spirally around a jacket surface of the rotor shaft 3, see FIG the rotor shaft is generated.
  • the circumferential groove 12 also serves to ensure that the liquid injected plastic KS adheres better between the laminations 4 and the rotor shaft 3.
  • This groove 12 in conjunction with the recesses 10 in the laminated core 2, is filled with plastic KS to act as an anti-twist device.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

The invention relates to a rotor for an electric motor, comprising a rotor shaft and a rotor core which is attached to the rotor shaft and comprises a number of core sheets arranged along the axis of the rotor core. Each core sheet contains a central opening through which the rotor shaft passes and which has a contour including at least two elevations extending radially and at least two recesses positioned between the elevations. In order to form a press fit of the core sheets on the rotor shaft, the distance between the free ends of the elevations is smaller than the diameter of the rotor shaft, and a channel extending over the periphery of the rotor shaft is formed by the recess of each of the core sheets arranged one behind the other.

Description

Verbindung Rotorwelle zu Blechpaket Connection of rotor shaft to laminated core
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor für einen Elektromotor, mit einer Rotorwelle und ein an der Rotorwelle angebrachtes Rotorpaket mit einer Anzahl von entlang einer Achse des Rotorpakets angeordneten Paketblechen. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung einen Elektromotor mit einem Rotor. The present invention relates to a rotor for an electric motor, with a rotor shaft and a rotor lamination attached to the rotor shaft with a number of lamination sheets arranged along an axis of the rotor lamination. The present invention also relates to an electric motor with a rotor.
Elektromotoren, insbesondere bürstenlose Elektromotoren, mit einem Stator sowie einem sich in dem Stator drehenden Rotor sind durch den Stand der Technik weitgehend bekannt. Die deutsche Patentanmeldung DE 102010031399 A1 zeigt beispielsweise einen Rotor gemäß dem Stand der Technik. Ein Rotor für einen Elektromotor besteht für gewöhnlich aus einer Anzahl an hintereinander angeordneten Paketblechen zur Bildung eines sogenannten Blechpakets und einer Rotorwelle, die durch eine zentrale Öffnung des Blechpakets positioniert ist. Die Paketbleche und die Rotorwelle sind dabei verdrehsicher miteinander verbunden. Die Verbindung geschieht dabei zumeist über einen radiale Presssitz bzw. Presspassung der Rotorwelle in den Blechpaket. Die Rotorwelle muss jedoch bei abrupten Bremsvorgängen oder hohen Drehmomentstößen des Elektromotors teilweise hohe Torsionslasten zum Blechpaket übertragen. Radialer Presssitz kann bei hohen Torsions-Lastspitzen und bei ungünstigen Toleranzpaarungen zum Durchrutschen führen. Dies führt zu einer Leistungsreduktion des Elektromotors. Electric motors, in particular brushless electric motors, with a stator and a rotor rotating in the stator are largely known from the prior art. The German patent application DE 102010031399 A1 shows, for example, a rotor according to the prior art. A rotor for an electric motor usually consists of a number of stacked laminations to form a so-called laminated stack and a rotor shaft which is positioned through a central opening in the laminated stack. The laminated core and the rotor shaft are connected to one another so that they cannot rotate. The connection usually takes place via a radial press fit or press fit of the rotor shaft in the laminated core. However, in the event of abrupt braking or high torque surges from the electric motor, the rotor shaft must in some cases transmit high torsional loads to the laminated core. A radial press fit can lead to slipping in the case of high torsional load peaks and unfavorable tolerance pairs. This leads to a reduction in the power of the electric motor.
Darüber hinaus besteht bei vielen Elektromotoren gemäß dem Stand der Technik das Problem, dass magnetische Feldlinien bei einem um die Mantelfläche der Rotorwelle laufendem, metallischem Presssitzkontakt von den Rotorblechen bis in die Rotorwelle eindringen. Hierdurch kann es durch axial verlaufende Wirbelströme zu Leitungsverlusten des Elektromotors kommen.In addition, there is the problem with many electric motors according to the prior art that magnetic field lines penetrate from the rotor laminations into the rotor shaft when there is a metallic press-fit contact running around the outer surface of the rotor shaft. This can lead to line losses in the electric motor due to eddy currents running axially.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Rotor für einen Elektromotor sowie einen Elektromotor bereitzustellen, mit dem die vorstehend genannten Problem gelöst und Leistungsverluste vermindert werden können. Die Aufgabe wird entsprechend gelöst durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 und 4. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Erfindung finden sich in den entsprechenden Unteransprüchen. The object of the present invention is therefore to provide a rotor for an electric motor and an electric motor with which the above-mentioned problem can be solved and power losses can be reduced. The object is correspondingly achieved by the subject matter of independent claims 1 and 4. Further advantageous embodiments of the invention can be found in the corresponding subclaims.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch einen Rotor für einen Elektromotor, mit einer Rotorwelle und ein an der Rotorwelle angebrachtes Rotorpaket mit einer Anzahl von entlang einer Achse des Rotorpakets angeordneten Paketblechen. The object is achieved in particular by a rotor for an electric motor, with a rotor shaft and a rotor lamination attached to the rotor shaft with a number of laminations arranged along an axis of the rotor lamination.
Erfindungsgemäß enthält jedes Paketblech eine zentrale von der Rotorwelle durchsetzte, eine Kontur aufweisende Ausnehmung enthält, welche wenigstens zwei sich radial erstreckende Erhebungen sowie wenigstens zwei zwischen den Erhebungen positionierte Aussparungen enthält, wobei zur Bildung einer Presspassung der Paketbleche an der Rotorwelle eine Wegstrecke zwischen den freien Enden der Erhebungen kleiner ist als ein Durchmesser der Rotorwelle und wobei sich durch die jeweilige Aussparung der hintereinander angeordneten Paketbleche ein peripher an der Rotorwelle erstreckender Kanal bildet. According to the invention, each lamination stack contains a central recess with a contour, penetrated by the rotor shaft, which contains at least two radially extending elevations and at least two recesses positioned between the elevations, with a distance between the free ends to form a press fit of the laminations on the rotor shaft of the elevations is smaller than a diameter of the rotor shaft and wherein a channel extending peripherally on the rotor shaft is formed by the respective recess of the stacked laminations arranged one behind the other.
Durch die Aussparungen wird der Presssitzkontakt zwischen Rotorwelle und Blechpaket mehrfach unterbrochen. In diesen Unterbrechungen, welche auch als Lufttaschen bezeichnet werden können, werden die magnetischen Feldlinien des Paketblechen zur Rotorwelle hin abgeschirmt. Das Eindringen der magnetischen Feldlinien von den Paketblechen in die Rotorwelle wird hierdurch vermindert. Zum anderen existiert durch die Aussparungen und die hierdurch erzeugten Kanäle zwischen den Paketblechen und der Rotorwelle die Möglichkeit, flüssigen Kunststoff zwischen den Paketblechen und der Rotorwelle einzuführen und somit eine form- sowie stoffschlüssige Verbindung bei geeigneter Gegenkontur in der Rotorwelle zu erzeugen. The press-fit contact between the rotor shaft and the laminated core is interrupted several times by the recesses. In these interruptions, which can also be referred to as air pockets, the magnetic field lines of the laminated core are shielded from the rotor shaft. This reduces the penetration of the magnetic field lines from the stacked laminations into the rotor shaft. On the other hand, there is the possibility of introducing liquid plastic between the stacking plates and the rotor shaft through the recesses and the channels created thereby between the stacking plates and the rotor shaft and thus creating a form-fitting and material-locking connection with a suitable counter-contour in the rotor shaft.
Es ist dabei möglich, dass der Rotor für einen Elektromotor einer Werkzeugmaschine, insbesondere ein Bohrhammer, eine Säge, ein Schleifgerät oder dergleichen, vorgesehen ist.It is possible that the rotor is provided for an electric motor of a machine tool, in particular a hammer drill, a saw, a grinding device or the like.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann es möglich sein, dass vier zwischen den Erhebungen positionierte Aussparungen enthalten sind, wobei die vier Aussparungen entlang der Achse im Wesentlichen jeweils um 90° gedreht zueinander sind. Weiterhin sind auch andere Kombinationen von Winkeln und Anzahl von Aussparungen möglich.According to an advantageous embodiment of the present invention, it may be possible for four recesses positioned between the elevations to be contained, the four recesses being essentially each rotated by 90 ° with respect to one another along the axis. Other combinations of angles and numbers of cutouts are also possible.
Entsprechend einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann es möglich sein, dass drei zwischen den Erhebungen positionierte Aussparungen enthalten sind, wobei die drei Aussparungen entlang der Achse im Wesentlichen jeweils um 120° gedreht zueinander sind. Entsprechend einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann es möglich sein, dass die Rotorwelle wenigstens eine spiralförmig um eine Mantelfläche verlaufende Nut enthält. Durch Füllung mit Kunststoff kann auf relativ einfache Art und Weise die Verbindung zwischen den Paketblechen und der Rotorwelle gegen Verdrehen gesichert werden. Des Weiteren wird die Aufgabe insbesondere gelöst durch einen Elektromotor mit einem Rotor der eingangs genannten Art und Merkmalen. According to a further advantageous exemplary embodiment of the present invention, it may be possible for three recesses positioned between the elevations to be included, the three recesses being essentially rotated by 120 ° to one another along the axis. According to a further advantageous exemplary embodiment of the present invention, it may be possible for the rotor shaft to contain at least one groove running in a spiral around a lateral surface. By filling with plastic, the connection between the laminations and the rotor shaft can be secured against rotation in a relatively simple manner. Furthermore, the object is achieved in particular by an electric motor with a rotor of the type and features mentioned at the beginning.
Es ist dabei möglich, dass der Elektromotor als bürstenloser Elektromotor ausgestaltet ist. It is possible that the electric motor is designed as a brushless electric motor.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmässigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Further advantages emerge from the following description of the figures. Various exemplary embodiments of the present invention are shown in the figures. The figures, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.
Es zeigen: Figur 1 eine perspektivische Ansicht auf einen Rotor mit einer Anzahl an Paketblechen und einer Rotorwelle; Figur 2a eine frontale Ansicht auf den Rotor mit der Rotorwelle und den Paketblechen gemäß einer ersten Ausführungsform; The figures show: FIG. 1 a perspective view of a rotor with a number of laminations and a rotor shaft; FIG. 2a shows a front view of the rotor with the rotor shaft and the laminations according to a first embodiment;
Figur 2b eine frontale Ansicht auf ein Paketblech gemäß einer zweiten Ausführungsform; Figur 3 eine perspektivische Ansicht auf eine Rotorwelle; Figur 4 eine perspektivische Ansicht auf ein einzelnes Paketblech auf der Rotorwelle; und Figur 5 eine perspektivische Schnittansicht durch einen Rotor mit zwischen den Paketblechen und der Rotorwelle eingespritztem Kunststoff. FIG. 2b shows a front view of a package sheet according to a second embodiment; FIG. 3 shows a perspective view of a rotor shaft; FIG. 4 shows a perspective view of a single lamination stack on the rotor shaft; and FIG. 5 shows a perspective sectional view through a rotor with plastic injected between the laminations and the rotor shaft.
AusführunasbeisDiele: Execution for board:
In Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Rotors 1 für einen Elektromotor. Der Elektromotor kann wiederum als Antrieb zum Erzeugen eines Drehmoments in einer Werkzeugmaschine dienen. Die Werkzeugmaschine kann dabei als Bohrmaschine, Bohrhammer, Säge, Schleifgerät oder dergleichen ausgestaltet sein. Weder der Elektromotor noch die Werkzeugmaschine sind in den Figuren dargestellt. FIG. 1 shows a schematic representation of a rotor 1 according to the invention for an electric motor. The electric motor can in turn serve as a drive for generating a torque in a machine tool. The machine tool can be designed as a drill, hammer drill, saw, grinder or the like. Neither the electric motor nor the machine tool are shown in the figures.
Der Rotor 1 enthält dabei im Wesentlichen ein Rotorblechpaket 2 (auch nur Blechpaket genannt) sowie eine Rotorwelle 3. The rotor 1 essentially contains a laminated rotor core 2 (also just called a laminated core) and a rotor shaft 3.
Wie in Figur 1 erkennbar, sind zur Bildung eines zylindrischen Rotorblechpakets 2 mehrere Paketbleche 4 hintereinander in Pfeilrichtung A positioniert. As can be seen in FIG. 1, several laminations 4 are positioned one behind the other in the direction of arrow A to form a cylindrical laminated rotor core 2.
Die Rotorwelle 3 ist im Wesentlichen zylindrisch ausgestaltet. Die Rotorwelle 3 weist einen gleichmässigen Durchmesser D2 auf. The rotor shaft 3 is designed to be essentially cylindrical. The rotor shaft 3 has a uniform diameter D2.
Figur 2a zeigt ein Paketblech 4 gemäß einer ersten Ausführungsform und Figur 2b zeigt ein Paketblech 4 gemäß einer zweiten Ausführungsform. FIG. 2a shows a package sheet 4 according to a first embodiment and FIG. 2b shows a package sheet 4 according to a second embodiment.
Jedes einzelne Paketblech 4 enthält im Wesentlichen eine zentrale Ausnehmung 5 sowie mehrere Aussparungen 7. Das Paketblech 4 gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform (vgl. Fig. 2a, 2b) enthält jeweils vier Aussparungen 7. Die vier Aussparungen 7 sind kreisförmig um die zentrale Ausnehmung 5 angeordnet und dienen jeweils zur Aufnahme eines Magneten 8. Bei den Magneten 8 kann es sich um Permanentmagnete handeln. Die Magnete 8 sind in Figur 5 angedeutet. Each individual package sheet 4 essentially contains a central recess 5 and several recesses 7. The package sheet 4 according to the first and second embodiment (cf. FIGS. 2a, 2b) each contains four recesses 7. The four recesses 7 are circular around the central recess 5 arranged and each serve to accommodate a magnet 8. The magnets 8 can be permanent magnets. The magnets 8 are indicated in FIG.
Das Paketblech 4 gemäß der ersten Ausführungsform enthält eine erste, zweite, dritte sowie vierte Erhebung 9 um die zentrale Ausnehmung 5 herum, vgl. Figur 2a. Das Paketblech 4 gemäß der zweiten Ausführungsform enthält eine erste, zweite und dritte Erhebung 9 um die zentrale Ausnehmung 5 herum, vgl. Figur 2b. Die Erhebung 9 kann auch als Steg bezeichnet werden. Jede Erhebung 9 weist dabei ein erstes Ende 9a und ein zweites Ende 9b auf. Mit dem ersten Ende 9a ist die Erhebung 9 an der inneren Kreismantelfläche der zentralen Ausnehmung 5 positioniert. Das zweite Ende 9b einer jeden Erhebung 5, welches auch als freies Ende 9b bezeichnet werden kann, erstreckt sich in radialer Richtung zur Mitte der zentralen Ausnehmung 5 des Paketblechs 4. Somit erstreckt sich auch jede Erhebung 9 in radialer Richtung zur Mitte der zentralen Ausnehmung 5. The package sheet 4 according to the first embodiment contains a first, second, third and fourth elevation 9 around the central recess 5, see FIG. 2a. The package sheet 4 according to the second embodiment contains a first, second and third elevation 9 around the central recess 5, see FIG. 2b. The elevation 9 can also be referred to as a web. Each elevation 9 has a first end 9a and a second end 9b. The elevation 9 is positioned with the first end 9a on the inner circumferential surface of the central recess 5. The second end 9b of each elevation 5, which can also be referred to as the free end 9b, extends in the radial direction to the center of the central recess 5 of the stacking sheet 4. Thus, each elevation 9 also extends in the radial direction to the center of the central recess 5 .
Wie in Figur 2a bei dem Paketblech gemäß der ersten Ausführungsform erkennbar sind jeweils zwei Erhebungen 9 gegenüberliegend um die zentrale Ausnehmung 5 positioniert. Die Erhebung 9 sind dabei jeweils 90° zueinander verdreht um die innere Kreismantelfläche der zentralen Ausnehmung 5 positioniert. As can be seen in FIG. 2a in the case of the stacked sheet metal according to the first embodiment, two elevations 9 are positioned opposite one another around the central recess 5. The assessment 9 are rotated 90 ° to each other and positioned around the inner circumferential surface of the central recess 5.
Wie in Figur 2b bei dem Paketblech gemäß der zweiten Ausführungsform erkennbar sind drei Erhebungen radial um die zentrale Ausnehmung positioniert. Die Erhebung sind dabei jeweils 120° zueinander verdreht um die innere Kreismantelfläche der zentralen Ausnehmung positioniert. As can be seen in Figure 2b in the package sheet according to the second embodiment, three elevations are positioned radially around the central recess. The elevations are each positioned around the inner circumferential surface of the central recess, rotated 120 ° to one another.
Wie bereits vorstehend erwähnt, werden die einzelnen Paketbleche in Richtung A hintereinander positioniert bzw. angeordnet, um das zylindrische Rotorblechpaket zu bilden. Die Rotorwelle wird durch die zentrale Ausnehmung der einzelnen Paketbleche geschoben und dort positioniert sodass der Rotor gebildet wird. As already mentioned above, the individual laminations are positioned or arranged one behind the other in direction A in order to form the cylindrical laminated rotor stack. The rotor shaft is pushed through the central recess of the individual laminations and positioned there so that the rotor is formed.
In Figur 3 ist die Rotorwelle dargestellt. Wie zu erkennen ist sind zwei spiralförmige Vertiefungen an der Mantelfläche bzw. an der Oberfläche vorgesehen. Die Vertiefung kann auch als Nut bezeichnet werden. Gemäß einer alternativen Ausgestaltungsform weist die Rotorwelle keine spiralförmig verlaufende, sondern punktuelle, kreisförmige, längliche oder ringförmige Vertiefungen auf. In Figure 3, the rotor shaft is shown. As can be seen, two spiral-shaped depressions are provided on the lateral surface or on the surface. The recess can also be referred to as a groove. According to an alternative embodiment, the rotor shaft does not have a spiral, but rather punctiform, circular, elongated or ring-shaped depressions.
Die Wegstrecke D1 bzw. Distanz zwischen den zweiten Enden 9b der Erhebungen 9 ist dabei kleiner als der Durchmesser D2 der Rotorwelle 3. Dadurch, dass die Wegstrecke D1 zwischen den zweiten Enden 9b der Erhebungen 9 kleiner ist als der Durchmesser D2 der Rotorwelle 3 muss die Rotorwelle 3 mit einem gewissen Kraftaufwand in Richtung A durch die zentrale Ausnehmung 5 der Paketbleche 4 gedrückt werden. Wenn die Rotorwelle 3 in der zentralen Ausnehmung 5 der Paketbleche 4 positioniert ist, sind die Erhebungen 9 um einen gewissen Betrag aufgeweitet. Die Rotorwelle 3 befindet sich damit in einem Presssitz bzw. in einem Presskontakt zu den Paketblechen 4. Durch den hierdurch erzeugten Presskontakt kann eine Torsion der Rotorwelle 3 zu den Paketblechen 2 verhindert werden. The distance D1 or distance between the second ends 9b of the elevations 9 is smaller than the diameter D2 of the rotor shaft 3. Because the distance D1 between the second ends 9b of the elevations 9 is smaller than the diameter D2 of the rotor shaft 3, the Rotor shaft 3 can be pressed with a certain amount of force in direction A through the central recess 5 of the stacked sheets 4. When the rotor shaft 3 is positioned in the central recess 5 of the laminations 4, the elevations 9 are widened by a certain amount. The rotor shaft 3 is thus in a press fit or in a press contact with the stacked laminations 4. The press contact produced in this way can prevent torsion of the rotor shaft 3 with respect to the stacked laminations 2.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung 9 können auch mehr oder weniger als drei oder vier Erhebungen 9 an dem jeweiligen Paketblech 4 vorgesehen sein. Falls eine gerade Anzahl an Erhebungen 9 gewählt werden, sind immer jeweils zwei Erhebungen 9 gegenüberliegend positioniert bzw. angeordnet. Eine Symmetrie der Erhebungen 9 wird dabei angestrebt. According to an alternative embodiment of the present invention 9, more or fewer than three or four elevations 9 can also be provided on the respective package sheet 4. If an even number of elevations 9 is selected, two elevations 9 are always positioned or arranged opposite one another. A symmetry of the elevations 9 is sought.
Wie ebenfalls in den Figuren erkennbar, ist an jedem Paketblech 4 zwischen jeweils zwei benachbarten Erhebungen 9 eine Aussparung 10 vorgesehen. As can also be seen in the figures, a recess 10 is provided on each stacking sheet 4 between two adjacent elevations 9.
Es sind bei dem Paketblech 4 gemäß der ersten Ausführungsform eine erste, zweite, dritte und vierte Aussparung 10 enthalten. Wie auch die Erhebungen 9 sind auch die Aussparungen 10 jeweils 90° zueinander verdreht um die innere Kreismantelfläche der zentralen Ausnehmung 5 positioniert. Eine Erhebung 9 und eine benachbarte Aussparung 10 sind dabei jeweils 45° zueinander gedreht angeordnet. The package sheet 4 according to the first embodiment contains a first, second, third and fourth cutout 10. Like the elevations 9, the recesses 10 are also Rotated 90 ° to each other in each case positioned around the inner circumferential surface of the central recess 5. An elevation 9 and an adjacent recess 10 are each arranged rotated 45 ° to one another.
Bei dem Paketblech 4 gemäß der zweiten Ausführungsform eine erste, zweite und dritte Aussparung 10 enthalten. Wie auch die Erhebungen 9 sind auch die Aussparungen 10 jeweils 120° zueinander verdreht um die innere Kreismantelfläche der zentralen Ausnehmung 5 positioniert. In the package sheet 4 according to the second embodiment, a first, second and third recess 10 are included. Like the elevations 9, the recesses 10 are each positioned around the inner circumferential surface of the central recess 5, rotated by 120 ° with respect to one another.
Dadurch, dass die Paketbleche 4 zur Bildung eines Rotorblechpakets 2 in Richtung A hintereinander positioniert sind und die Aussparungen 7 eines jeden Paketbleches 4 ebenfalls in Richtung A hintereinander positioniert sind, bilden sich um die Mantelfläche der Rotorwelle 3 gleichmässig verteilte Kanäle 11 in den Aussparungen 10. Die Kanäle 11 sind dabei zwischen der inneren Kreismantelfläche der zentralen Ausnehmung 5 der Paketbleche 4 und der äußeren Mantelfläche der Rotorwelle 3 positioniert und erstrecken sich über die gesamte Länge des Rotorblechpakets 2. Because the laminations 4 are positioned one behind the other in direction A to form a laminated rotor stack 2 and the recesses 7 of each laminate 4 are also positioned one behind the other in direction A, evenly distributed channels 11 are formed in the recesses 10 around the outer surface of the rotor shaft 3. The channels 11 are positioned between the inner circumferential surface of the central recess 5 of the laminated core 4 and the outer circumferential surface of the rotor shaft 3 and extend over the entire length of the laminated rotor core 2.
Wie Figur 5 zu entnehmen ist, kann in die jeweiligen Kanäle 11 flüssiger Kunststoff KS eingeführt werden. Als Kunststoff KS kann ein Duroplast-Kunststoff verwendet werden. Zur Einführung des flüssigen Kunststoffs KS kann ein Spritzpressverfahren verwendet werden. Der eingespritzte und schließlich ausgehärtete Kunststoff KS dient als partiell form- und kraftschlüssige Verbindung zwischen den Paketblechen 4 und der Rotorwelle 3, sodass ein mögliches Verdrehen der Rotorwelle 3 zu den Paketblechen 4 vermindert werden kann, wenn sich der Rotor 1 in Drehrichtung R dreht. As can be seen from FIG. 5, liquid plastic KS can be introduced into the respective channels 11. A thermosetting plastic can be used as the plastic KS. A transfer molding process can be used to introduce the liquid plastic KS. The injected and finally hardened plastic KS serves as a partially positive and non-positive connection between the stacked sheets 4 and the rotor shaft 3, so that any possible twisting of the rotor shaft 3 with respect to the stacked sheets 4 can be reduced when the rotor 1 rotates in the direction of rotation R.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Rotorwelle 3 auch eine spiralförmig um eine Mantelfläche der Rotorwelle 3 verlaufende Nut 12 enthalten, vgl. Figur 3. Durch diese Nut ist die Mantelfläche der Rotorwelle 3 durchbrochen, sodass eine höhere Haftung der Paketbleche 4 an der Rotorwelle erzeugt wird. Darüber hinaus dient die umlaufende Nut 12 auch dazu, dass der flüssig eingespritzte Kunststoff KS zwischen Paketblechen 4 und Rotorwelle 3 besser anhaftet. According to a further advantageous embodiment of the present invention, the rotor shaft 3 can also contain a groove 12 running spirally around a jacket surface of the rotor shaft 3, see FIG the rotor shaft is generated. In addition, the circumferential groove 12 also serves to ensure that the liquid injected plastic KS adheres better between the laminations 4 and the rotor shaft 3.
Diese Nut 12 erzeugt in Verbindung mit den Aussparungen 10 im Blechpaket 2 durch Füllung mit Kunststoff KS die Funktion einer Verdrehsicherung. This groove 12, in conjunction with the recesses 10 in the laminated core 2, is filled with plastic KS to act as an anti-twist device.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Rotor (1 ) für einen Elektromotor, mit einer Rotorwelle (3) und ein an der Rotorwelle (3) angebrachtes Rotorpaket (2) mit einer Anzahl von entlang einer Achse (A) des Rotorpakets (2) angeordneten Paketblechen (4), dadurch gekennzeichnet, dass jedes Paketblech (4) eine zentrale von der Rotorwelle (3) durchsetzte, eine Kontur aufweisende Ausnehmung (10) enthält, welche wenigstens zwei sich radial erstreckende Erhebungen (9) sowie wenigstens zwei zwischen den Erhebungen (9) positionierte Aussparungen (10) enthält, wobei zur Bildung einer Presspassung der Paketbleche (4) an der Rotorwelle (3) eine Wegstrecke (D1 ) zwischen den freien Enden (2b) der Erhebungen (9) kleiner ist als ein Durchmesser (D2) der Rotorwelle (3) und wobei sich durch die jeweilige Aussparung (10) der hintereinander angeordneten Paketbleche (4) ein peripher an der Rotorwelle (4) erstreckender Kanal (11) bildet. 1. Rotor (1) for an electric motor, with a rotor shaft (3) and a rotor lamination (2) attached to the rotor shaft (3) with a number of lamination sheets (4) arranged along an axis (A) of the rotor lamination (2), characterized in that each package sheet (4) contains a central recess (10) which is penetrated by the rotor shaft (3) and has a contour, which has at least two radially extending elevations (9) and at least two recesses (9) positioned between the elevations (9). 10), with a distance (D1) between the free ends (2b) of the elevations (9) being smaller than a diameter (D2) of the rotor shaft (3) in order to form a press fit of the stacked laminations (4) on the rotor shaft (3) and a channel (11) extending peripherally on the rotor shaft (4) is formed through the respective recess (10) of the stacked laminations (4) arranged one behind the other.
2. Rotor (1 ) eines Elektromotors nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass vier zwischen den Erhebungen (9) positionierte2. rotor (1) of an electric motor according to claim 1, characterized in that four positioned between the elevations (9)
Aussparungen (10) enthalten sind, wobei die vier Aussparungen (10) entlang der Achse (A) im Wesentlichen jeweils um 90° gedreht zueinander sind. Recesses (10) are included, wherein the four recesses (10) along the axis (A) are each rotated substantially 90 ° to each other.
3. Rotor (1 ) eines Elektromotors nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass drei zwischen den Erhebungen (9) positionierte3. rotor (1) of an electric motor according to claim 1, characterized in that three positioned between the elevations (9)
Aussparungen (10) enthalten sind, wobei die drei Aussparungen (10) entlang der Achse (A) im Wesentlichen jeweils um 120° gedreht zueinander sind. Recesses (10) are included, wherein the three recesses (10) along the axis (A) are each rotated substantially by 120 ° to each other.
4. Rotor (1 ) eines Elektromotors nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (3) wenigstens eine spiralförmig um eine Mantelfläche verlaufende Nut (12) enthält. 4. rotor (1) of an electric motor according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the rotor shaft (3) contains at least one groove (12) extending in a spiral around a lateral surface.
5. Elektromotor mit einem Rotor (1 ) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4. 5. Electric motor with a rotor (1) according to at least one of claims 1 to 4.
EP20808430.1A 2019-12-04 2020-11-24 Connection of a rotor shaft to a laminated core Withdrawn EP4070438A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19213514.3A EP3832852A1 (en) 2019-12-04 2019-12-04 Connection between rotor shaft and sheet metal package
PCT/EP2020/083160 WO2021110471A1 (en) 2019-12-04 2020-11-24 Connection of a rotor shaft to a laminated core

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4070438A1 true EP4070438A1 (en) 2022-10-12

Family

ID=68771492

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP19213514.3A Withdrawn EP3832852A1 (en) 2019-12-04 2019-12-04 Connection between rotor shaft and sheet metal package
EP20808430.1A Withdrawn EP4070438A1 (en) 2019-12-04 2020-11-24 Connection of a rotor shaft to a laminated core

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP19213514.3A Withdrawn EP3832852A1 (en) 2019-12-04 2019-12-04 Connection between rotor shaft and sheet metal package

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230041078A1 (en)
EP (2) EP3832852A1 (en)
CN (1) CN114631247A (en)
WO (1) WO2021110471A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102023101999A1 (en) * 2023-01-27 2024-08-01 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Rotor, method for producing a rotor and electric rotary machine
DE102023201703A1 (en) 2023-02-24 2024-08-29 Zf Friedrichshafen Ag Rotor and method for producing the rotor

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4432356A1 (en) * 1994-09-12 1996-03-14 Atlas Copco Elektrowerkzeuge Assembly process for electric motor rotor shaft
US5986366A (en) * 1998-09-23 1999-11-16 Sundstrand Corporation Rotor for a dynamoelectric machine
DE10342694A1 (en) * 2003-09-16 2005-04-28 Hilti Ag Rotor metal sheet lamination with preferred direction of rotation e.g. for electric motor, has outer edge of lamination made non-mirror image symmetric
US7709991B2 (en) * 2005-12-08 2010-05-04 A. O. Smith Corporation Rotor assembly for an electric machine including a vibration damping member and method of manufacturing same
DE102007000213A1 (en) * 2007-04-10 2008-10-16 Hilti Aktiengesellschaft Permanent magnet motor
DE102007029738A1 (en) * 2007-06-27 2009-01-08 Robert Bosch Gmbh Rotor for an electric motor and power tool with an electric motor and a rotor
CZ309599B6 (en) * 2008-08-05 2023-05-10 Mitsubishi Electric Corporation Induction motor
DE102010031399A1 (en) 2010-07-15 2012-01-19 Hilti Aktiengesellschaft Rotor for an electric motor, electric motor and manufacturing method for an electric motor
DE102013021932A1 (en) * 2013-12-20 2015-09-24 Nidec Motors & Actuators (Germany) Gmbh Connection of rotor core and rotor shaft to an electric machine
DE102014007247A1 (en) * 2014-05-16 2015-11-19 Festool Gmbh Electric motor of a hand machine tool
US10348145B2 (en) * 2014-07-01 2019-07-09 Mitsubishi Electric Corporation Rotor, electric motor, compressor, and blower
DE102014216905A1 (en) * 2014-08-26 2016-03-03 Robert Bosch Gmbh Rotor body for mounting on a rotor and rotor assembly
KR102377778B1 (en) * 2017-07-19 2022-03-23 삼성전자주식회사 Hermetic compressor

Also Published As

Publication number Publication date
EP3832852A1 (en) 2021-06-09
CN114631247A (en) 2022-06-14
WO2021110471A1 (en) 2021-06-10
US20230041078A1 (en) 2023-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2961039B1 (en) Mechanically stabilised rotor for a reluctance motor
EP1657801A2 (en) Rotor for an electrical machine and manufacturing method for a rotor
DE102019204960B4 (en) Rotor for an electrical machine
EP4070438A1 (en) Connection of a rotor shaft to a laminated core
WO2020119840A1 (en) Rotor for an electric motor, electric motor, and method for producing a rotor
EP3827503A1 (en) Rotor, electric motor, method for producing a rotor and use of a rotor and electric motor
WO2007107136A1 (en) Rotors for a permanently excited motor, in particular an ec motor
WO2020016320A2 (en) Rotor for an electric motor, method for the production thereof, and electric motor
EP2876789B1 (en) Method for manufacturing a rotor
EP3973616A1 (en) Rotor with an optimized rotor laminate geometry for fluid guidance
DE102020114856B3 (en) Electric radial flux machine and drive train
EP3479459B1 (en) Rotor with skewed rotor configuration for an electric machine, and electric motor for the traction drive of a motor vehicle
DE102021109120A1 (en) Tool holder with a receptacle designed as a shrink fit chuck in the form of a sleeve
EP3787155A1 (en) Shaft, rotor stack and rotor for an electric machine, electric machine, vehicle and manufacturing method for a rotor
WO2021239177A1 (en) Laminated core set and rotor having laminated core set attached to rotor shaft
WO2020233738A1 (en) Rotor with optimized geometry of rotor laminations for standardizing same
EP3352335A1 (en) Stator with axially central annular distribution of the cooling fluid via stator laminations
EP2577846B1 (en) Permanent magnet rotor for an electric machine and manufacturing method and lamination sheet of such a rotor
DE102022001902A1 (en) Rotor for an electrical machine, and electrical machine
EP4362283A1 (en) Stator lamination and laminated stator lamination
DE102021002938A1 (en) Fastening arrangement of a magnet on a laminated core for an electrical machine
DE102019134890A1 (en) Method of manufacturing a rotor
EP2940832A1 (en) Rotor with a portion of in circumferential direction shorter pole shoes
EP4002659A1 (en) Electric machine, method of manufacturing a stator/housing assembly for an electric machine and vehicle
EP4224679A1 (en) Sheet metal rotor package for an externally excited synchronous engine with improved skew

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20220704

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20230124