EP4569592A1 - Elektromotor mit rotor - Google Patents

Elektromotor mit rotor

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Publication number
EP4569592A1
EP4569592A1 EP23741695.3A EP23741695A EP4569592A1 EP 4569592 A1 EP4569592 A1 EP 4569592A1 EP 23741695 A EP23741695 A EP 23741695A EP 4569592 A1 EP4569592 A1 EP 4569592A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
laminated core
electric motor
cavity
shaft
rotor
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.)
Pending
Application number
EP23741695.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Benjamin Mayer
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.)
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Original Assignee
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
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 SEW Eurodrive GmbH and Co KG filed Critical SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Publication of EP4569592A1 publication Critical patent/EP4569592A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • H02K1/30—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures using intermediate parts, e.g. spiders
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    • H02K15/02—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/021—Magnetic cores
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    • H02K15/02—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/021—Magnetic cores
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    • H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/12—Impregnating, moulding insulation, heating or drying of windings, stators, rotors or machines
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    • 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
    • H02K7/04—Balancing means

Definitions

  • the invention relates to an electric motor with a rotor.
  • An electric motor with a rotor is known from DE 10 2021 003 896 A1.
  • a press connection of a rotor shaft is known from DE JP 2000 - 232 744 A.
  • a rotor for an electrical machine is known from DE 10 2017 214 309 A1.
  • the invention is therefore based on the object of developing an electric motor, which should enable simple production.
  • the object is achieved in the electric motor according to the features specified in claim 1.
  • the rotor has a rotor shaft which protrudes through a recess in the laminated core, the laminated core being hollow, the recess in the laminated core being non-round and the Rotor shaft has a circular cylindrical lateral surface in the area covered by the laminated core in the axial direction, a radially projecting shaft collar being formed on the rotor shaft, the laminated core being positioned against the shaft collar, an annular cavity being arranged in the shaft collar, in particular being incorporated, whereby a radial bore extending through the shaft collar opens into the cavity, with adhesive being arranged between the laminated core and the rotor shaft and the annular cavity being at least partially filled with adhesive.
  • the advantage here is that during production the laminated core can be pushed towards the shaft collar and adhesive can be fed to the annular cavity through the radial bore, from which the free spaces, in particular channels, between the laminated core and the shaft can be filled.
  • the non-round design of the radial inside of the laminated core creates free spaces when the laminated core is placed on the cylindrical shaft, into which the adhesive can be fed and thus creates a cohesive connection between the shaft and the laminated core.
  • the laminated core has a stack of individual sheets, in particular wherein the stack of individual sheets is stamped stacked, in particular wherein the stacking direction is parallel to the axial direction, in particular parallel to the direction of the Axis of rotation of the rotor shaft is aligned.
  • the laminated core can be easily produced as a stack.
  • the stack is cohesively connected, in particular using adhesive and/or baking varnish.
  • axially extending, in particular continuous, channels are formed between the rotor shaft and the laminated core, which open into the annular cavity.
  • a further, radially directed bore, in particular a radial bore, through the shaft collar opens into the cavity, in particular wherein the further bore is arranged 180° away from the radial bore in the circumferential direction, in particular and the further bore covers the same radial distance range as the Radial bore.
  • the area covered by the shaft collar in the axial direction includes the area covered by the annular cavity in the axial direction.
  • the advantage here is that the cavity can be produced as a recess. This enables simple production by piercing a turning tool.
  • permanent magnets are arranged and/or attached to the radial outer circumference of the laminated core.
  • the advantage here is that the motor can be designed as a synchronous motor.
  • the laminated core is pushed and/or plugged onto the rotor shaft.
  • the advantage here is that simple production is possible by pushing on and/or attaching.
  • the channels are spaced apart from one another in the circumferential direction, in particular evenly spaced apart. The advantage is that the connecting force is evenly distributed.
  • the radially inner boundary of the cavity in particular the smallest radial distance of the cavity, has a monotonically, in particular strictly monotonically, decreasing radial distance value as the distance to the laminated core increases in the axial direction.
  • the advantage here is that the puncture is made obliquely, in particular not in a purely axial or purely radial direction.
  • the radial distance to the rotatably mounted shaft becomes smaller and the distance to the laminated core becomes larger.
  • the radially outer boundary of the cavity in particular the largest radial distance of the cavity, has a monotonically, in particular strictly monotonically, decreasing radial distance value as the distance to the laminated core increases in the axial direction.
  • the annular cavity has an axial region in which, as the distance from the laminated core increases, the largest radial distance of the cavity in relation to the axis of rotation of the rotor shaft becomes smaller and smaller, i.e. decreases monotonically, in particular strictly monotonically.
  • the distance between the largest and the smallest radial distance of the cavity is independent of the axial position, and in particular is constant.
  • the advantage here is that the ring width of the annular cavity measured perpendicular to the outer contour of the annular cavity is constant.
  • the annular cavity is formed completely and/or continuously circumferentially in the circumferential direction.
  • the ring axis of the annular cavity is coaxially aligned with the axis of rotation of the rotor shaft.
  • the advantage here is that an even distribution of adhesive in the circumferential direction is possible.
  • the laminated core touches the shaft collar.
  • the shaft collar serves as an axial stop and thus also contributes to the axial positioning of the laminated core.
  • a seal is arranged between the laminated core and the shaft collar, which is arranged radially outside the channels, the annular cavity and/or the recess.
  • the annular cavity has a trapezoidal cross-section, in particular a rectangular trapezoidal cross-section.
  • the advantage here is that the radially outer and radially inner boundaries run at a constant distance from one another and thus simple production can be carried out by making a puncture with a tool, in particular a turning tool.
  • the radial spacing area covered by the shaft collar is encompassed by the radial spacing area covered by the sheet metal package.
  • the advantage here is that the cavity and its mouth facing the laminated core are arranged within the radial distance range of the laminated core. This prevents the adhesive from escaping into the external, particularly radially external, environment.
  • the individual sheets of the laminated core are shaped in such a way that the mouth opening of the channel closest to the respective radial bore or bore in the circumferential direction and/or counter to the circumferential direction has a smaller cross-sectional area than the mouth opening of a channel located further away in the circumferential direction or counter to the circumferential direction Channel is designed, wherein the cross-sectional area of the respective radial bore or bore in the circumferential direction and / or against the circumferential direction increases monotonically, in particular strictly monotonically, in the axial direction with increasing distance from the shaft collar.
  • the advantage here is that the production of the laminated core is easy to carry out.
  • the first individual sheet has, in particular or first individual sheet, the narrowed mouth openings facing the cavity.
  • the additional individual sheets provide the larger channel cross section. This means that the distribution of the adhesive around the circumference is evened out.
  • a rotor shaft 1 of the rotor is shown in a side view.
  • FIG. 1 A longitudinal section through the rotor is shown in FIG.
  • the rotor of the electric motor has a rotor shaft 1 onto which a laminated core 2 is attached.
  • the laminated core 1 is preferably produced as a stamped stack of individual sheets.
  • the rotor shaft 1 is inserted into the laminated core with play, with a material connection between the shaft 1 and the laminated core 2 being provided, in particular by interposing adhesive.
  • the inner circumference of the laminated core 2 is not designed as a lateral surface of a circular cylinder, but rather has radially directed elevations which are spaced apart from one another in the circumferential direction, in particular regularly spaced apart from one another.
  • the smallest radial distance of the laminated core is therefore dependent on the circumferential angle, in particular a non-vanishing periodic function of the circumferential angle.
  • the laminated core is placed on a section of the rotor shaft 1, which resembles a lateral surface of a circular cylinder, axially extending channels are formed between the laminated core 2 and the rotor shaft 1, into which the adhesive can be introduced, which creates a cohesive connection between the laminated core 2 and the rotor shaft 1 effects.
  • a radially projecting shaft collar 4 is formed on the shaft 1, particularly in the circumferential direction.
  • the axial direction is parallel to the direction of the axis of rotation of the shaft.
  • the radial direction and the circumferential direction are also related to this axis of rotation.
  • the shaft collar 4 acts as an axial stop for a bearing, the inner ring of which is plugged onto the shaft.
  • the bearing in particular the inner ring of the bearing, is therefore limited in the axial direction.
  • the shaft collar also functions as a stop for the laminated core 2, which is arranged on the side of the shaft collar 4 facing away from the bearing.
  • a radial bore 3 is introduced into the shaft collar 4, in particular on the outer circumference of the shaft collar 4, which leads to a supply of lubricant which is introduced into a hose-like cavity. This cavity is limited by the shaft collar 4 of the rotor shaft 1 and by the laminated core 2.
  • the cavity is produced by turning with a cutting tool, in particular a turning tool, which is pierced into the material of the shaft collar 4 at an angle between 20° and 45°, in particular at an angle of 30°, to the axis of rotation of the rotor shaft 1.
  • a cutting tool in particular a turning tool
  • the cavity is uninterrupted in the circumferential direction.
  • the radial bore 3 opens into the cavity.
  • the channels created by the radial elevations open into the tube-like cavity.
  • liquid adhesive can initially be fed through the radial bore 3 to the tubular cavity, from which the axially extending channels arranged between the laminated core 2 and the rotor shaft 1 are supplied with adhesive.
  • the tube-like cavity has the shape of a ring, the ring axis of which is aligned coaxially with the axis of rotation of the shaft.
  • the area covered by the recess and/or the tubular cavity in the axial direction overlaps with or encompasses the area covered by the radial bore 3 in the axial direction.
  • the radial distance area covered by the hose-like cavity overlaps with the radial distance area covered by the radial bore, in particular where the radial distance is related to the axis of rotation of the shaft.
  • the inner ring of the bearing is attached to the rotor shaft 1.
  • the bearing in particular the inner ring, is arranged on the laminated core 2 side of the shaft collar.
  • the cross section, in particular annular cross section, of the tube-like cavity is rectangular, in particular one side of the rectangle has an angle between 20° and 45°, in particular an angle of 30°, to the axis of rotation of the rotor shaft 1.
  • the rectangular cross section opens into the surroundings of the rotor shaft 1 on the side axially remote from the bearing, i.e. towards the laminated core.
  • the mouth opening of the tubular cavity is therefore covered by the laminated core 2 or merges into the channels formed between the laminated core 2 and the rotor shaft 1.
  • An undercut is formed by means of the tubular cavity.
  • the depth of the incision in the material of the shaft collar 4 is such that the volume of the tubular cavity has a predetermined value.
  • the cutting plane of the cross section of the tubular cavity contains the axis of rotation of the rotor shaft 1.
  • An indexable insert can be used as a turning tool.
  • the tubular and/or annular cavity can be produced with this indexable insert using axial plunge turning.
  • the adhesive is preferably designed to be light-activated. In this way, seals between the shaft collar and the laminated core can be saved.
  • a rounded, elongated cross-section is used instead of the rectangular cross-section.
  • an adhesive connection and/or a connection with baking varnish is carried out instead of punching the stack.
  • the laminated core is pressed in with almost or completely disappearing play and is thus non-positively connected to the laminated core 2.
  • the adhesive connection is then an additional connection, so that a high level of security can be achieved.
  • a further radial bore is provided through the shaft collar 4 in order to compensate for the unbalance and to achieve a more uniform filling of the channels.
  • those channels which are closest adjacent to the radial bore in the circumferential direction or against the circumferential direction are designed with an opening that is narrowed towards the cavity, in that at least the individual sheet metal closest to the shaft collar 4, i.e. the first individual sheet of the sheet stack, has correspondingly reduced openings for the respective channel having. This evens out the distribution of the adhesive fed into the cavity at high pressure via the radial bore.

Landscapes

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Abstract

Elektromotor mit Rotor, insbesondere mit drehbar gelagertem Rotor, wobei der Rotor eine Rotorwelle aufweist, welche durch eine Ausnehmung eines Blechpakets hindurchragt, wobei das Blechpaket hohl ausgeführt ist, wobei die Ausnehmung des Blechpaketes unrund ausgeführt ist und wobei die Rotorwelle in dem von dem Blechpaket in axialer Richtung überdeckten Bereich eine kreiszylindrische Mantelfläche aufweist, wobei an der Rotorwelle ein radial hervorragender Wellenbund ausgeformt ist, wobei das Blechpaket gegen den Wellenbund angestellt ist, wobei im Wellenbund ein ringförmiger Hohlraum angeordnet ist, insbesondere eingearbeitet ist, wobei eine durch den Wellenbund durchgehende Radialbohrung in den Hohlraum mündet, wobei Klebstoff zwischen dem Blechpaket und der Rotorwelle angeordnet ist und der ringförmige Hohlraum zumindest teilweise mit Klebstoff befüllt ist.

Description

Elektromotor mit Rotor
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit Rotor.
Es ist allgemein bekannt, dass ein Elektromotor einen drehbar gelagerten Rotor aufweist.
Aus der DE 10 2020 004 644 A1 ist als nächstliegender Stand der Technik ein Elektromotor mit einem auf eine Welle aufgesteckten Aktivteil bekannt.
Aus der DE 10 2021 003 896 A1 ist ein Elektromotor mit Rotor bekannt.
Aus der DE 10 2011 113 876 B4 ist eine Anordnung mit einer Welle-Nabe-Verbindung bekannnt.
Aus der DE JP 2000 - 232 744 A ist eine Pressverbindung einer Rotorwelle bekannt.
Aus der DE 10 2019 005 666 B3 ist ein Elektromotor mit einem auf eine Welle aufgestecktem Aktivteil bekannt.
Aus der DE 10 2017 214 309 A1 ist ein Rotor für eine elektrische Maschine bekannt.
Aus der DE 10 2008 027 758 A1 ist ein Rotor für eine permanenterregte dynamoelektrische Maschine bekannt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Elektromotor weiterzubilden, wobei eine einfache Herstellung ermöglicht werden soll.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Elektromotor nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Elektromotor mit Rotor, insbesondere mit drehbar gelagertem Rotor, sind, dass der Rotor eine Rotorwelle, welche durch eine Ausnehmung des Blechpakets hindurchragt, wobei das Blechpaket hohl ausgeführt ist, wobei die Ausnehmung des Blechpaketes unrund ausgeführt ist und wobei die Rotorwelle in dem von dem Blechpaket in axialer Richtung überdeckten Bereich eine kreiszylindrische Mantelfläche aufweist, wobei an der Rotorwelle ein radial hervorragender Wellenbund ausgeformt ist, wobei das Blechpaket gegen den Wellenbund angestellt ist, wobei im Wellenbund ein ringförmiger Hohlraum angeordnet ist, insbesondere eingearbeitet ist, wobei eine durch den Wellenbund durchgehende Radialbohrung in den Hohlraum mündet, wobei Klebstoff zwischen dem Blechpaket und der Rotorwelle angeordnet ist und der ringförmige Hohlraum zumindest teilweise mit Klebstoff befüllt ist.
Von Vorteil ist dabei, dass bei der Herstellung das Blechpaket an den Wellenbund heranschiebbar ist und durch die Radialbohrung Klebstoff dem ringförmigen Hohlraum zuführbar ist, von dem aus die Freiräume, insbesondere Kanäle zwischen dem Blechpaket und der Welle befüllbar sind. Denn durch die unrunde Ausführung der radialen Innenseite des Blechpakets sind beim Aufstecken des Blechpakets auf die zylindrische Welle Freiräume erzeugt, in welche der Klebstoff zuführbar ist und somit die stoffschlüssige Verbindung zwischen Welle und Blechpaket bewirkt.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Blechpaket einen Stapel von Einzelblechen auf, insbesondere wobei der Stapel von Einzelblechen stanzpaketiert ist, insbesondere wobei die Stapelrichtung parallel zur axialen Richtung, insbesondere also parallel zur Richtung der Drehachse der Rotorwelle, ausgerichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass das Blechpaket als Stapel einfach herstellbar ist. Alternativ ist der Stapel stoffschlüssig verbunden, insbesondere mittels Klebstoff und/oder Backlack.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind zwischen Rotorwelle und Blechpaket sich in axialer Richtung erstreckende, insbesondere durchgehende, Kanäle ausgebildet, welche in den ringförmigen Hohlraum münden. Von Vorteil ist dabei, dass durch bloße unrunde Ausführung der Einzelbleche die Kanäle ausbildbar sind und somit die stoffschlüssige Verbindung bewirkbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung mündet eine weitere, durch den Wellenbund durchgehende, radial gerichtete Bohrung, insbesondere Radialbohrung, in den Hohlraum, insbesondere wobei die weitere Bohrung von der Radialbohrung in Umfangsrichtung 180° entfernt angeordnet ist, insbesondere und die weitere Bohrung denselben Radialabstandsbereich überdeckt wie die Radialbohrung. Vorteil ist dabei, dass Unwucht verringerbar ist, insbesondere, wenn die Radialbohrung die selbe Materialmasse aus dem Wellenbund herausnimmt wie die weitere Bohrung. Außerdem ist eine gleichmäßigere Befüllung der Kanäle mit Klebstoff ermöglicht.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der vom Wellenbund in axialer Richtung überdeckte Bereich den vom ringförmigen Hohlraum in axialer Richtung überdeckten Bereich. Von Vorteil ist dabei, dass der Hohlraum als Einstich herstellbar ist. Somit ist eine einfache Herstellung durch Einstechen eines Drehmeißels ermöglicht.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind am radialen Außenumfang des Blechpakets Dauermagnete angeordnet und/oder befestigt. Von Vorteil ist dabei, dass der Motor als Synchronmotor ausführbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Blechpaket auf die Rotorwelle aufgeschoben und/oder aufgesteckt. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung durch Aufschieben und/oder Aufstecken ermöglicht ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Kanäle in Umfangsrichtung voneinander beabstandet, insbesondere gleichmäßig beabstandet. Von Vorteil ist dabei, dass die Verbindungskraft gleichmäßig verteilt ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die radial innere Begrenzung des Hohlraums, insbesondere der kleinste Radialabstand des Hohlraums, mit in axialer Richtung zunehmendem Abstand zum Blechpaket einen monoton, insbesondere streng monoton, abnehmenden Radialabstandwert auf. Von Vorteil ist dabei, dass der Einstich schräg erfolgt, insbesondere also nicht in rein axialer oder rein radialer Richtung. Somit ist mit zunehmender Tiefe des Einstichs der Radialabstand zur drehbar gelagerten Welle immer kleiner und der Abstand zum Blechpaket immer größer.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die radial äußere Begrenzung des Hohlraums, insbesondere der größte Radialabstand des Hohlraums, mit in axialer Richtung zunehmendem Abstand zum Blechpaket einen monoton, insbesondere streng monoton, abnehmenden Radialabstandwert auf. Von Vorteil ist dabei, dass der ringförmige Hohlraum einen axialen Bereich aufweist, in welchem bei zunehmendem Abstand vom Blechpaket der auf die Drehachse der Rotorwelle bezogen größte Radialabstand des Hohlraums immer kleiner wird, also monoton, insbesondere streng monoton, abnimmt.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zumindest in einem axialen Teilbereich der Abstand zwischen dem größten und dem kleinsten Radialabstand des Hohlraums unabhängig von der axialen Position, insbesondere also konstant ist. Von Vorteil ist dabei, dass die senkrecht zur äußeren Kontur des ringförmigen Hohlraums gemessene Ringbreite des ringförmigen Hohlraums konstant ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der ringförmige Hohlraum vollständig und/oder ununterbrochen umlaufend in Umfangsrichtung ausgebildet. Von Vorteil ist dabei, dass der Klebstoff in allen Umfangswinkelpositionen für Kanäle und zwischen Rotorwelle und Blechpaket angeordnete Zwischenräume bereit stellbar ist, da an jeder Umfangsposition der Hohlraum vorhanden ist und aus ihm somit Klebstoff zum Blechpaket hinaustreten darf.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Ringachse des ringförmigen Hohlraums koaxial ausgerichtet zur Drehachse der Rotorwelle. Von Vorteil ist dabei, dass eine gleichmäßige Klebstoffverteilung in Umfangsrichtung ermöglicht ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung berührt das Blechpaket den Wellenbund. Von Vorteil ist dabei, dass der Wellenbund als axialer Anschlag dient und somit auch zur axialen Positionierung des Blechpakets beiträgt.
Bei einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Dichtung zwischen Blechpaket und Wellenbund angeordnet ist, welche radial außerhalb der Kanäle, des ringförmigen Hohlraums und/oder des Einstichs angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Klebstoff vom Hohlraum zwar in die Kanäle zwischen Blechpaket und Rotorwelle eindringt, jedoch nicht in die äußere Umgebung austritt.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der ringförmige Hohlraum einen trapezförmigen Querschnitt auf, insbesondere einen rechtwinklig trapezförmigen Querschnitt auf. Von Vorteil ist dabei, dass die radial äußere und radial innere Begrenzung mit konstantem Abstand zueinander verlaufen und somit eine einfache Herstellung durch einen Einstich mit einem Werkzeug, insbesondere Drehmeißel, ausführbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der vom Wellenbund überdeckte Radialabstandsbereich von dem vom Blechpakt überdeckten Radialabstandsbereich umfasst. Von Vorteil ist dabei, dass der Hohlraum und seine zum Blechpaket hin gewandte Mündung innerhalb des Radialabstandsbereichs des Blechpakets angeordnet ist. Somit ist ein Austreten des Klebstoffs in die äußere, insbesondere radial äußere Umgebung, hin verhindert.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Einzelbleche des Blechpakets derart geformt sind, dass die Mündungsöffnung des zur jeweiligen Radialbohrung oder Bohrung in Umfangsrichtung und/oder entgegen der Umfangsrichtung jeweils nächstbenachbarten Kanals eine kleinere Querschnittsfläche aufweist als die Mündungsöffnung eines in Umfangsrichtung oder entgegen der Umfangsrichtung weiter entfernt angeordneten Kanals ausgeführt ist, wobei die Querschnittsfläche des zur jeweiligen Radialbohrung oder Bohrung in Umfangsrichtung und/oder entgegen der Umfangsrichtung jeweils nächstbenachbarten Kanals in axialer Richtung mit zunehmender Entfernung zum Wellenbund monoton, insbesondere streng monoton, ansteigt. Von Vorteil ist dabei, dass die Herstellung des Blechpakets einfach ausführbar ist. Denn es muss nur das erste Einzelblech entsprechend kleinere Ausnehmungen aufweisen, was aber in der Stanzmaschine durch ein steuerbares Werkzeug einfach realisierbar ist. Das erste Einzelblechweist, insbesondere oder erste Einzelblech weisen, also die dem Hohlraum zugewandten verengten Mündungsöffnungen auf. Die weiteren Einzelbleche stellen den größeren Kanalquerschnitt zur Verfügung. Somit ist die Verteilung des Klebstoffs am Umfang vergleichmäßigt.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:
In der Figur 1 ist der Rotor eines erfindungsgemäßen Elektromotors explodiert in Schrägansicht dargestellt.
In der Figur 2 ist eine Rotorwelle 1 des Rotors in Seitenansicht dargestellt.
In der Figur 3 ist ein Längsschnitt durch den Rotor dargestellt.
In der Figur 4 ist ein Ausschnitt aus Figur 3 vergrößert dargestellt.
Wie in den Figuren dargestellt, weist der Rotor des Elektromotors eine Rotorwelle 1 auf, auf welche ein Blechpaket 2 aufgesteckt ist.
Das Blechpaket 1 ist vorzugsweise als stanzpaketierter Stapel von Einzelblechen hergestellt.
Die Rotorwelle 1 ist in das Blechpaket spielbehaftet eingesteckt, wobei eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Welle 1 und Blechpaket 2 vorgesehen ist, insbesondere indem Klebstoff zwischengeordnet ist.
Hierzu ist der Innenumfang des Blechpakets 2 nicht als Mantelfläche eines Kreiszylinders ausgeführt, sondern weist radial gerichtete Erhebungen auf, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet, insbesondere voneinander regelmäßig beabstandet sind. Somit ist also der kleinste Radialabstand des Blechpakets abhängig vom Umfangswinkel, insbesondere also eine nichtverschwindende periodische Funktion des Umfangswinkels.
Das das Blechpaket aber auf einem Abschnitt der Rotorwelle 1 aufgesteckt ist, welcher einer Mantelfläche eines Kreiszylinders gleicht, sind axial sich erstreckende Kanäle zwischen Blechpaket 2 und Rotorwelle 1 gebildet, in welchen der Klebstoff einbringbar ist, welcher eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Blechpaket 2 und Rotorwelle 1 bewirkt.
Zum Einbringen des Klebstoffs ist an der Welle 1 ein radial hervorragender, insbesondere in Umfangsrichtung radial ununterbrochen umlaufender Wellenbund 4 ausgeformt. Die axiale Richtung ist parallel zur Richtung der Drehachse der Welle. Die radiale Richtung und die Umfangsrichtung sind ebenfalls auf diese Drehachse bezogen.
Der Wellenbund 4 fungiert einerseits als axialer Anschlag für ein Lager, dessen Innenring auf die Welle aufgesteckt ist. Somit ist das Lager, insbesondere der Innenring des Lagers, in axialer Richtung begrenzt.
Außerdem fungiert der Wellenbund auch als Anschlag für das Blechpaket 2, welches auf der vom Lager abgewandten Seite des Wellenbundes 4 angeordnet ist.
Des Weiteren ist eine Radialbohrung 3, insbesondere am Außenumfang des Wellenbundes 4, in den Wellenbund 4 eingebracht, welche zu einem Schmierstoffvorrat führt, der in einem schlauchartigen Hohlraum eingebracht ist. Dieser Hohlraum ist begrenzt durch den Wellenbund 4 der Rotorwelle 1 und durch das Blechpaket 2.
Der Hohlraum wird hergestellt durch eine Drehbearbeitung mit einem spanabhebenden Werkzeug, insbesondere Drehmeißel, welcher in einem Winkel zwischen 20° und 45°, insbesondere in einem Winkel von 30°, zur Drehachse der Rotorwelle 1 in das Material des Wellenbundes 4 ins Material gestochen wird.
Der Hohlraum ist in Umfangsrichtung ununterbrochen ausgeführt. Die Radialbohrung 3 mündet in den Hohlraum.
Ebenso münden die durch die radialen Erhebungen geschaffenen Kanäle in den schlauchartigen Hohlraum.
Bei der Herstellung ist also zunächst noch flüssiger Klebstoff durch die Radialbohrung 3 dem schlauchförmigen Hohlraum zuführbar, von dem aus die zwischen Blechpaket 2 und Rotorwelle 1 angeordneten, sich axial erstreckenden Kanäle mit Klebstoff versorgt werden.
Nach Aushärten des Klebstoffs verbleibt dieser sowohl in den Kanälen als auch im schlauchförmigen Hohlraum, der im Wellenbund 4 angeordnet ist. Auf diese Weise ist auch die axiale Positionierung des Blechpakets 2 auf der Rotorwelle 1 fixiert, insbesondere relativ zum Wellenbund 4.
Zum Herstellen des schlauchartigen Hohlraums wird, insbesondere mit dem obengenannten Werkzeug, ein Einstich ausgeführt, weicher derart weit in den Wellenbund 4 hineinreicht, dass die Radialbohrung 3 in den schlauchartigen Hohlraum mündet.
Der schlauchartige Hohlraum hat die Form eines Rings, dessen Ringachse koaxial zur Drehachse der Welle ausgerichtet ist.
Somit überlappt der vom Einstich und/oder vom schlauchartigen Hohlraum in axialer Richtung überdeckte Bereich mit dem von der Radialbohrung 3 in axialer Richtung überdeckten Bereich oder umfasst ihn.
Der vom schlauchartigen Hohlraum überdeckte Radialabstandsbereich überlappt mit dem von der Radialbohrung überdeckten Radialabstandsbereich, insbesondere wobei der Radialabstand auf die Drehachse der Welle bezogen ist.
Der Innenring des Lagers ist auf die Rotorwelle 1 aufgesteckt. Insbesondere ist das Lager, insbesondere der Innenring, auf der vom Blechpaket 2 Seite des Wellenbundes angeordnet.
Der Querschnitt, insbesondere Ringquerschnitt, des schlauchartigen Hohlraums ist rechteckförmig ausgeführt, insbesondere wobei eine Seite des Rechtecks einen Winkel zwischen 20° und 45°, insbesondere einen Winkel von 30°, zur Drehachse der Rotorwelle 1 aufweist. Der rechteckförmige Querschnitt mündet auf der vom Lager axial abgewandten Seite in die Umgebung der Rotorwelle 1 , also zum Blechpaket hin. Die Mündungsöffnung des schlauchförmigen Hohlraums wird also vom Blechpaket 2 abgedeckt oder geht über in die zwischen dem Blechpaket 2 und der Rotorwelle 1 ausgebildeten Kanäle.
Mittels des schlauchförmigen Hohlraums ist ein Hinterschnitt gebildet.
Die Tiefe des Einschnitts ins Material der Wellenbundes 4 ist derart, dass das Volumen des schlauchförmigen Hohlraums einen vorgegebenen Wert aufweist. Die Schnittebene des Querschnitts des schlauchförmigen Hohlraums enthält die Drehachse der Rotorwelle 1.
Als Drehmeißel ist eine Wendeschneidplatte verwendbar. Insbesondere ist der schlauchförmige und/oder ringförmige Hohlraum mittels Axial-Stechdrehen mit dieser Wendeschneidplatte erzeugbar.
Vorzugsweise ist der Klebstoff lichtaktivierbar ausgeführt. Auf diese Weise sind Abdichtungen zwischen Wellenbund und Blechpaket einsparbar.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird statt des rechteckförmigen Querschnitts ein abgerundeter länglicher Querschnitt verwendet.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird statt der Stanzpaketierung des Stapels eine Klebeverbindung und/oder eine Verbindung mit Backlack ausgeführt.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird anstatt des spielbehafteten Einsteckens der Rotorwelle ins Blechpaket das Blechpaket mit fast oder ganz verschwindendem Spiel eingepresst und somit kraftschlüssig verbunden mit dem Blechpaket 2. Die Klebeverbindung ist dann eine zusätzliche Verbindung, sodass eine hohe Sicherheit erreichbar ist.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird eine weitere Radialbohrung durch den Wellenbund 4 vorgesehen, um die Unwucht auszugleichen und eine gleichmäßigere Befüllung der Kanäle zu erreichen.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen werden diejenigen Kanäle, welche in Umfangsrichtung oder entgegen der Umfangsrichtung zur Radialbohrung nächstbenachbart sind, mit einer zum Hohlraum hin verengten Öffnung ausgeführt, indem zumindest das zum Wellenbund 4 nächstbenachbarte Einzelblech, also erste Einzelblech des Blechstapels entsprechend verkleinerte Öffnungen für den jeweiligen Kanal aufweist. Somit wird die Verteilung des mit hohem Druck über die Radialbohrung in den Hohlraum eingespeisten Klebstoffs vergleichmäßigt. Bezugszeichenliste
1 Rotorwelle 2 Blechpaket
3 Radialbohrung
4 Wellenbund
5 Innenumfang des Blechpakets 2
20 Einstich

Claims

Patentansprüche:
1. Elektromotor mit Rotor, insbesondere mit drehbar gelagertem Rotor, wobei der Rotor eine Rotorwelle aufweist, welche durch eine Ausnehmung eines Blechpakets hindurch ragt, wobei das Blechpaket hohl ausgeführt ist, wobei die Ausnehmung des Blechpaketes unrund ausgeführt ist und wobei die Rotorwelle in dem von dem Blechpaket in axialer Richtung überdeckten Bereich eine kreiszylindrische Mantelfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Rotorwelle ein radial hervorragender Wellenbund ausgeformt ist, wobei das Blechpaket gegen den Wellenbund angestellt ist, wobei im Wellenbund ein ringförmiger Hohlraum angeordnet ist, insbesondere eingearbeitet ist, wobei eine durch den Wellenbund durchgehende Radialbohrung in den Hohlraum mündet, wobei Klebstoff zwischen dem Blechpaket und der Rotorwelle angeordnet ist und der ringförmige Hohlraum zumindest teilweise mit Klebstoff befüllt ist.
2. Elektromotor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket einen Stapel von Einzelblechen aufweist, insbesondere wobei der Stapel von Einzelblechen stanzpaketiert ist, insbesondere wobei die Stapelrichtung parallel zur axialen Richtung, insbesondere also parallel zur Richtung der Drehachse der Rotorwelle, ausgerichtet ist.
3. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere, durch den Wellenbund durchgehende, radial gerichtete Bohrung, insbesondere Radialbohrung, in den Hohlraum mündet, insbesondere wobei die weitere Bohrung von der Radialbohrung in Umfangsrichtung 180° entfernt angeordnet ist, insbesondere und die weitere Bohrung denselben Radialabstandsbereich überdeckt wie die Radialbohrung.
4. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Rotorwelle und Blechpaket sich in axialer Richtung erstreckende, insbesondere durchgehende, Kanäle ausgebildet sind, welche in den ringförmigen Hohlraum münden.
5. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Wellenbund in axialer Richtung überdeckte Bereich den vom ringförmigen Hohlraum in axialer Richtung überdeckten Bereich umfasst.
6. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am radialen Außenumfang des Blechpakets Dauermagnete angeordnet und/oder befestigt sind, und/oder dass das Blechpaket auf die Rotorwelle aufgeschoben und/oder aufgesteckt ist.
7. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle in Umfangsrichtung voneinander beabstandet, insbesondere gleichmäßig beabstandet, sind.
8. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die radial innere Begrenzung des Hohlraums, insbesondere der kleinste Radialabstand des Hohlraums, mit in axialer Richtung zunehmendem Abstand zum Blechpaket einen monoton, insbesondere streng monoton, abnehmenden Radialabstandwert aufweist.
9. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die radial äußere Begrenzung des Hohlraums, insbesondere der größte Radialabstand des Hohlraums, mit in axialer Richtung zunehmendem Abstand zum Blechpaket einen monoton, insbesondere streng monoton, abnehmenden Radialabstandwert aufweist.
10. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in einem axialen Teilbereich der Abstand zwischen dem größten und dem kleinsten Radialabstand des Hohlraums unabhängig von der axialen Position ist, insbesondere also konstant ist.
11. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Hohlraum vollständig und/oder ununterbrochen umlaufend in Umfangsrichtung ausgebildet ist.
12. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringachse des ringförmigen Hohlraums koaxial ausgerichtet ist zur Drehachse der Rotorwelle.
13. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket den Wellenbund berührt oder dass eine Dichtung zwischen Blechpaket und Wellenbund angeordnet ist, welche radial außerhalb der Kanäle, des ringförmigen Hohlraums und/oder des Einstichs angeordnet ist.
14. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Hohlraum einen trapezförmigen Querschnitt aufweist, insbesondere einen rechtwinklig trapezförmigen Querschnitt aufweist und/oder dass der vom Wellenbund überdeckte Radialabstandsbereich von dem vom Blechpakt überdeckten Radialabstandsbereich umfasst ist.
15. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere die Einzelbleche des Blechpakets derart geformt sind, dass, die Mündungsöffnung des zur jeweiligen Radialbohrung oder Bohrung in Umfangsrichtung und/oder entgegen der Umfangsrichtung jeweils nächstbenachbarten Kanals eine kleinere Querschnittsfläche aufweist als die Mündungsöffnung eines in Umfangsrichtung oder entgegen der Umfangsrichtung weiter entfernt angeordneten Kanals ausgeführt ist, wobei die Querschnittsfläche des zur jeweiligen Radialbohrung oder Bohrung in Umfangsrichtung und/oder entgegen der Umfangsrichtung jeweils nächstbenachbarten Kanals in axialer Richtung mit zunehmender Entfernung zum Wellenbund monoton, insbesondere streng monoton, ansteigt.
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