EP4616515A1 - Rotor einer elektrischen maschine - Google Patents

Rotor einer elektrischen maschine

Info

Publication number
EP4616515A1
EP4616515A1 EP23790328.1A EP23790328A EP4616515A1 EP 4616515 A1 EP4616515 A1 EP 4616515A1 EP 23790328 A EP23790328 A EP 23790328A EP 4616515 A1 EP4616515 A1 EP 4616515A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotor
sleeve
disk
support surface
respective end
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
EP23790328.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Stahl
Jannik Stammler
Mickael Kremer
Konstantin Lindenthal
Benedikt Lahl
Niklas SCHROEDER
Dominik Flore
Ann-Kathrin BOEHMER
Harald Laue
Claus-Christian Oetting
Konstantin TREIBER
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP4616515A1 publication Critical patent/EP4616515A1/de
Pending 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
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/32—Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • 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
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/278—Surface mounted magnets; Inset magnets
    • 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
    • H02K7/04—Balancing means

Definitions

  • the invention is based on a rotor of an electrical machine according to the preamble of the main claim.
  • a rotor of an electrical machine in particular a permanent magnet excited synchronous machine, is already known from DE102017129212 A1, with a rotor shaft rotatable about a rotor axis, with a rotor body arranged on the rotor shaft, which is designed in particular as a rotor laminated core, and with at least one end plate arranged on one of the two end faces of the rotor body, wherein the rotor body is enclosed by at least one rotor sleeve, in particular a fiber composite sleeve, wherein the rotor sleeve extends beyond the rotor body in the axial direction with respect to the rotor axis with a sleeve end section and rests with the sleeve end section under prestress on an annular support surface of the respective end plate, wherein a cooling path is formed in the rotor body, which is fluidly connected to a shaft cooling channel of the rotor shaft for cooling the rotor with a cooling fluid.
  • the disadvantage is that very high pressures are generated in the cooling path when the rotor rotates, which act on the respective end plate in an axial direction away from the rotor body and place a high mechanical load on it. This can cause or increase a leak between the rotor body and the end plate.
  • the rotor of an electrical machine according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that an additional axial holding force is exerted by the rotor sleeve on the respective end plate, so that the press connection between the rotor sleeve end section and the End plate can absorb higher axial pressure forces and can therefore bear higher loads.
  • the axial pressing of the end plate onto the rotor body reduces leakage gaps between the rotor body and the end plate, so that the press connection between the rotor sleeve end section and the end plate is subjected to less pressure.
  • An adhesive connection between the rotor sleeve end section and the end plate is not necessary.
  • the support surface of the respective end plate tapers towards a side of the end plate facing away from the rotor body in the radial direction with respect to the rotor axis, in particular extends conically.
  • the support surface of the respective end plate is flush with the outer circumference of the rotor body at an end facing the rotor body. In this way, a stepless transition from the rotor laminated core to the respective end plate is achieved, so that the rotor sleeve rests flatly and/or continuously on both the rotor laminated core and the respective end plate.
  • a seal is provided between the contact surface of the respective end plate and the rotor sleeve, in particular a sealing structure on the contact surface or a separate sealing element between the contact surface of the respective end plate and the rotor sleeve.
  • a tight or quasi-tight connection is formed between the contact surface of the respective end plate and the rotor sleeve, so that the cooling path formed in the rotor is particularly well sealed and no or only little unintentional leakage from the cooling path occurs.
  • the respective end plate is a plastic plate, a composite plate or a metal plate.
  • channel sections of a cooling path for cooling the rotor can be integrated cost-effectively in the end disk.
  • the plastic disk can protect a ferromagnetic metal disk mounted on the plastic disk from the Insulate the rotor body so that the magnetic circuit in the rotor is not negatively affected.
  • the plastic disc can be a separate element or, for example, molded onto the rotor body.
  • the composite disk comprises a plastic and a filler embedded in the plastic, in particular made of metal or a mineral. In this way, the composite disk can form a balancing disk for subtractive balancing.
  • the rotor sleeve can be a fiber composite sleeve wound directly onto the rotor with pre-tension, with a winding start or a winding end of the fiber composite sleeve being provided on the support surface of the respective end plate.
  • a winding tensile force when winding the fiber composite sleeve is divided into a radial and an axial component, which presses the end plate onto the rotor body and thereby creates a high degree of tightness in the cooling path.
  • the support surface of the respective end disk according to the first embodiment is delimited at an end facing away from the rotor body by an annular collar which protrudes in the radial direction relative to the rotor axis relative to the support surface. In this way, the end of the support surface is clearly delimited, so that a winding start or end for a fiber composite sleeve wound directly onto the rotor is more clearly defined.
  • the rotor sleeve according to an alternative embodiment is a prefabricated fiber composite sleeve which is pushed or pressed onto the rotor in the axial direction and is prestressed in the assembled state.
  • Both rotor sleeves or rotor sleeve halves can be made thinner than a single rotor sleeve that is twice as long, because the pressing forces for a rotor sleeve increase linearly with the pressing length and are thus halved.
  • the assembly time for pressing the rotor sleeve halves on is shorter than for a single, double-length rotor sleeve.
  • At least one connecting channel is formed in the respective end plate as part of the cooling path, which is fluidically connected radially inwardly via a shaft outlet to the shaft cooling channel and radially outwardly to cooling channels of the rotor body. This allows the cooling channels of the rotor body to be fluidically connected to the shaft cooling channel in a simple manner, so that effective and efficient rotor cooling is achieved.
  • a disk holder for holding a metal balancing disk is formed on a front side of the respective end disk facing away from the rotor body, wherein the balancing disk arranged in the disk holder is pressed onto the rotor shaft with an inner circumference.
  • the respective end disk is supported by the balancing disk in a radially inner region.
  • the invention further relates to an electrical machine with a rotor according to the invention.
  • Fig.l shows a section through a rotor of an electrical machine according to the invention
  • Fig.2 shows a view of a detail A according to Fig.l according to a first
  • FIG.3 is a view of detail A of Fig.l according to a second embodiment
  • Fig.4 is a view of detail A of Fig.l according to a third embodiment
  • Fig.5 is a view of a detail B according to Fig.l.
  • Fig.l shows a section through a rotor of an electrical machine according to the invention.
  • the rotor 1 according to the invention of an electrical machine 2, in particular a permanent magnet synchronous machine, comprises a rotor shaft 4 rotatable about a rotor axis 3, a rotor body 5 arranged on the rotor shaft 4, which is designed in particular as a rotor laminated core, and at least one end disk 6 arranged on one of the two end faces of the rotor body 5.
  • the respective end disk 6 rests on the rotor body 5.
  • the rotor body 5 is enclosed by at least one prestressed rotor sleeve 7, in particular a fiber composite sleeve.
  • the rotor sleeve 7 extends in the axial direction with respect to the rotor axis 3 with a sleeve end section 7e beyond the rotor body 5 and rests with the prestressed sleeve end section 7e on an annular support surface 10 on the outer circumference of the respective end disk 6.
  • a cooling path 8 is formed in the rotor body 5, which is fluidly connected to a shaft cooling channel 14 of the rotor shaft 4 for cooling the rotor 1 with a cooling fluid, in particular oil.
  • At least one connecting channel 15 is formed as part of the cooling path 8, which is fluidically connected radially inwardly via a shaft outlet 16 to the shaft cooling channel 14 and radially outwardly to in particular axial cooling channels 17 of the rotor body 5.
  • a balancing disk holder 20 can be formed on a front side of the respective end disk 6 facing away from the rotor body 5, in which a metallic balancing disk 21 is arranged for axially supporting the end disk 6.
  • the balancing disk holder 20 of the end disk 6 has, for example, at least one centering shoulder 22, which is used for radial alignment of the end disk 6 relative to the Outer circumference of the balancing disk 21 and forms the balancing disk holder 20.
  • the balancing disk 21 rests against the end disk 6, for example with a contact surface, for axial support of the end disk 6.
  • the balancing disk 21 is attached to the rotor shaft 4, in particular pressed on, for axial support of the end disk 6.
  • Fig.2 shows a view of a detail A according to Fig.1 according to a first embodiment.
  • the support surface 10 of the respective end disk 6 tapers towards a side of the end disk 6 facing away from the rotor body 5 in the radial direction with respect to the rotor axis 3 at an angle a, in particular extends conically.
  • the support surface 10 of the respective end disk 6 is designed to be flush with the outer circumference of the rotor body 5 at an end facing the rotor body 5.
  • the respective end disk 6 can be a plastic disk, a composite disk or a metal disk.
  • a composite disk is understood to mean a disk that comprises a plastic and a filler embedded in the plastic, in particular made of metal or a mineral.
  • the rotor sleeve 7 can, for example, be a fiber composite sleeve wound with pre-tension directly onto the rotor 1, with a winding start or a winding end of the fiber composite sleeve being provided on the support surface 10 of the respective end disk 6.
  • the fiber composite sleeve comprises a fiber winding, in particular made of glass fiber or carbon fiber, and a hardened composite material for embedding the fiber winding.
  • the support surface 10 of the respective end disk 6 can be limited at an end facing away from the rotor body 5 by an annular collar 11 which projects in the radial direction with respect to the rotor axis 3 relative to the support surface 10.
  • a material-locking joint can be provided between a plastic of the rotor sleeve 7 and the plastic of the respective composite or plastic disc 6 to seal the connection.
  • the rotor sleeve 7 can be a prefabricated fiber composite sleeve that is pushed or pressed onto the rotor 1 in the axial direction with respect to the rotor axis 3 and is prestressed in the assembled state.
  • the rotor sleeve 7 to be pushed on can have two radial layers, whereby the outer of the two radial layers can be reinforced, for example, for axial pushing or pressing on.
  • Fig.3 shows a view of the detail A of Fig.l according to a second embodiment.
  • Fig.4 shows a view of the detail A of Fig.l according to a third embodiment.
  • a seal can be provided between the support surface 10 of the respective end disk 6 and the rotor sleeve 7, for example a separate sealing element 12 between the support surface 10 of the respective end disk 6 and the rotor sleeve 7 according to Fig.3 or, for example, a particularly groove-shaped sealing structure 13 on the support surface 10 according to Fig.4.
  • Fig.5 shows a view of a detail B according to Fig.l.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

Rotor (1) einer elektrischen Maschine (2) mit einer um eine Rotorachse (3) drehbaren Rotorwelle (4), mit einem auf der Rotorwelle (4) angeordneten Rotorkörper (5), der insbesondere als Rotorblechpaket ausgebildet ist, und mit zumindest einer an einer der beiden Stirnseiten des Rotorkörpers (5) angeordneten Endscheibe (6), wobei der Rotorkörper (5) von zumindest einer Rotorhülse (7), insbesondere einer Faserverbundhülse, umschlossen ist, wobei die Rotorhülse (7) in axialer Richtung bezüglich der Rotorachse (3) mit einem Hülsenendabschnitt (7e) über den Rotorkörper (5) hinausreicht und mit dem Hülsenendabschnitt (7e) unter einer Vorspannung an einer ringförmigen Auflagefläche (10) der jeweiligen Endscheibe (6) anliegt, wobei im Rotorkörper (5) ein Kühlpfad (8) ausgebildet ist, der mit einem Wellenkühlkanal (14) der Rotorwelle (4) strömungsverbunden ist zur Kühlung des Rotors (1) mit einem Kühlfluid,dadurch gekennzeichnet, dass sich die Auflagefläche (10) der jeweiligen Endscheibe (6) zu einer dem Rotorkörper (5) abgewandten Seite der Endscheibe (6) hin in radialer Richtung bezüglich der Rotorachse (3) verjüngt.

Description

Beschreibung
Titel
Rotor einer elektrischen Maschine
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Rotor einer elektrischen Maschine nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Es ist schon Rotor einer elektrischen Maschine, insbesondere einer permanentmagneterregten Synchronmaschine, aus der DE102017129212 Al bekannt, mit einer um eine Rotorachse drehbaren Rotorwelle, mit einem auf der Rotorwelle angeordneten Rotorkörper, der insbesondere als Rotorblechpaket ausgebildet ist, und mit zumindest einer an einer der beiden Stirnseiten des Rotorkörpers angeordneten Endscheibe, wobei der Rotorkörper von zumindest einer Rotorhülse, insbesondere einer Faserverbundhülse, umschlossen ist, wobei die Rotorhülse in axialer Richtung bezüglich der Rotorachse mit einem Hülsenendabschnitt über den Rotorkörper hinausreicht und mit dem Hülsenendabschnitt unter Vorspannung an einer ringförmigen Auflagefläche der jeweiligen Endscheibe anliegt, wobei im Rotorkörper ein Kühlpfad ausgebildet ist, der mit einem Wellenkühlkanal der Rotorwelle strömungsverbunden ist zur Kühlung des Rotors mit einem Kühlfluid.
Nachteilig ist, dass im Kühlpfad bei der Rotation des Rotors sehr hohe Drücke entstehen, die in einer vom Rotorkörper abgewandten axialen Richtung auf die jeweilige Endscheibe wirken und diese mechanisch stark belasten. Dabei kann eine Undichtigkeit zwischen dem Rotorkörper und der Endscheibe entstehen oder vergrößert werden.
Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemäße Rotor einer elektrischen Maschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass von der Rotorhülse eine zusätzliche axiale Haltekraft auf die jeweilige Endscheibe ausgeübt wird, so dass die Pressverbindung zwischen dem Rotorhülsenendabschnitt und der Endscheibe höhere axiale Druckkräfte aufnehmen kann und somit höher belastbar ist. Außerdem werden durch das axiale Andrücken der Endscheibe an den Rotorkörper Leckagespalte zwischen dem Rotorkörper und der Endscheibe verringert, so dass die Pressverbindung zwischen dem Rotorhülsenendabschnitt und der Endscheibe weniger druckbelastet wird. Auf eine Klebeverbindung zwischen dem Rotorhülsenendabschnitt und der Endscheibe kann verzichtet werden.
Dies wird erfindungsgemäß erreicht, indem sich die Auflagefläche der jeweiligen Endscheibe zu einer dem Rotorkörper abgewandten Seite der Endscheibe hin in radialer Richtung bezüglich der Rotorachse verjüngt, insbesondere konisch verläuft.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Rotors einer elektrischen Maschine möglich.
Besonders vorteilhaft ist, wenn die Auflagefläche der jeweiligen Endscheibe an einem dem Rotorkörper zugewandten Ende bündig zum Außenumfang des Rotorkörpers ausgeführt ist. Auf diese Weise wird ein stufenloser Übergang vom Rotorblechpaket zur jeweiligen Endscheibe erreicht, so dass die Rotorhülse sowohl am Rotorblechpaket als auch an der jeweiligen Endscheibe flächig und/oder ununterbrochen anliegt.
Sehr vorteilhaft ist, wenn zwischen der Auflagefläche der jeweiligen Endscheibe und der Rotorhülse eine Abdichtung vorgesehen ist, insbesondere eine Dichtstruktur an der Auflagefläche oder ein separates Dichtelement zwischen der Auflagefläche der jeweiligen Endscheibe und der Rotorhülse. Auf diese Weise wird zwischen der Auflagefläche der jeweiligen Endscheibe und der Rotorhülse eine dichte oder quasidichte Verbindung gebildet, so dass der im Rotor ausgebildete Kühlpfad besonders gut abgedichet wird und keine oder nur wenig unbeabsichtigte Leckage aus dem Kühlpfad auftritt.
Weiterhin vorteilhaft ist, wenn die jeweilige Endscheibe eine Kunststoffscheibe, eine Kompositscheibe oder eine Metallscheibe ist.
Im Fall einer Kunststoffscheibe können in der Endscheibe nach einem ersten Ausführungsbeispiel Kanalabschnitte eines Kühlpfads zur Kühlung des Rotors kostengünstig integriert werden. Weiterhin kann die Kunststoffscheibe eine auf der Kunststoffscheibe montierte ferromagnetische Metallscheibe gegenüber dem Rotorkörper isolieren, so dass der Magnetkreis im Rotor nicht negativ beeinflusst ist. Die Kunststoffscheibe kann ein separates Element sein oder beispielsweise an den Rotorkörper angespritzt sein.
Sehr vorteilhaft ist es, wenn die Kompositscheibe einen Kunststoff und einen im Kunststoff eingebetteten Füllstoff, insbesondere aus Metall oder einem Mineral, umfasst. Auf diese Weise kann die Kompositscheibe eine Wuchtscheibe zum subtraktiven Wuchten bilden.
Die Rotorhülse kann nach dem ersten Ausführungsbeispiel eine mit Vorspannung direkt auf den Rotor gewickelte Faserverbundhülse sein, wobei auf der Auflagefläche der jeweiligen Endscheibe ein Wickelanfang oder ein Wickelende der Faserverbundhülse vorgesehen ist. Auf diese Weise wird eine Wickelzugkraft beim Aufwickeln der Faserverbundhülse aufgeteilt in eine radiale und eine axiale Komponente, welche die Endscheibe an den Rotorkörper drückt und dadurch eine hohe Dichtigkeit im Kühlpfad erzeugt.
Auch vorteilhaft ist, wenn die Auflagefläche der jeweiligen Endscheibe nach dem ersten Ausführungsbeispiel an einem dem Rotorkörper abgewandten Ende durch einen Ringkragen begrenzt ist, der in radialer Richtung bezüglich der Rotorachse gegenüber der Auflagefläche vorsteht. Auf diese Weise ist das Ende der Auflagefläche deutlich abgegrenzt, so dass ein Wickelanfang oder-ende für eine direkt auf den Rotor gewickelte Faserverbundhülse klarer definiert ist.
Desweiteren vorteilhaft ist, wenn zwischen einem Kunststoff der Rotorhülse und dem Kunststoff der jeweiligen Komposit- oder Kunststoffscheibe eine stoffschlüssige Fügeverbindung gebildet ist. Dadurch kann auf einfache Weise eine dichte Verbindung zwischen der Rotorhülse und der Endscheibe erzeugt werden.
Darüber hinaus vorteilhaft ist, wenn die Rotorhülse nach einer alternativen Ausführung eine vorgefertigte Faserverbundhülse ist, die in axialer Richtung auf den Rotor aufgeschoben bzw. aufgepresst und im montierten Zustand vorgespannt ist.
Außerdem vorteilhaft ist, wenn zwei Rotorhülsen vorgesehen sind, die von unterschiedlichen Stirnseiten auf den Rotor aufgeschoben bzw. aufgepresst sind. Die beiden Rotorhülsen bzw. Rotorhülsen-Hälften können dünner ausgeführt werden als eine einzelne, doppelt so lange Rotorhülse, weil die Aufpresskräfte für eine Rotorhülse linear mit der Aufpresslänge steigen und somit halbiert werden.
Wenn die beiden Rotorhülsen-Hälften gleichzeitig aufgepresst werden, ist die Montagezeit zum Aufpressen der Rotorhülsen-Hälften kürzer als bei einer einzelnen, doppelt langen Rotorhülse.
Zusätzlich vorteilhaft kann sein, wenn in der jeweiligen Endscheibe zumindest ein Verbindungskanal als Teil des Kühlpfades ausgebildet ist, der radial innen über einen Wellenauslass mit dem Wellenkühlkanal und radial außen mit Kühlkanälen des Rotorkörpers strömungsverbunden ist. Dadurch können die Kühlkanäle des Rotorkörpers auf einfache Weise mit dem Wellenkühlkanal strömungsverbunden werden, so dass eine effektive und wirksame Rotorkühlung erreicht wird.
Weiterhin vorteilhaft ist, wenn auf einer dem Rotorkörper abgewandten Stirnseite der jeweiligen Endscheibe eine Scheiben-Aufnahme zur Aufnahme einer metallischen Wuchtscheibe ausgebildet ist, wobei die in der Scheiben-Aufnahme angeordnete Wuchtscheibe mit einem Innenumfang auf die Rotorwelle aufgepresst ist. Auf diese Weise wird die jeweilige Endscheibe in einem radial inneren Bereich von der Wuchtscheibe abgestützt. Somit wird in dem radial inneren Bereich der Endscheibe eine hohe Steifigkeit und Festigkeit erzeugt, wodurch im radial äußeren Bereich an der Auflagefläche der Endscheibe eine hohe Presskraft ermöglicht wird.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine elektrische Maschine mit einem erfindungsgemäßen Rotor.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig.l im Schnitt einen erfindungsgemäßen Rotor einer elektrischen Maschine, Fig.2 eine Ansicht eines Details A nach Fig.l gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel, Fig.3 eine Ansicht des Details A nach Fig.l gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig.4 eine Ansicht des Details A nach Fig.l gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel und
Fig.5 eine Ansicht eines Details B nach Fig.l.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig.l zeigt im Schnitt einen erfindungsgemäßen Rotor einer elektrischen Maschine.
Der erfindungsgemäße Rotor 1 einer elektrischen Maschine 2, insbesondere einer permanentmagneterregten Synchronmaschine, umfasst eine um eine Rotorachse 3 drehbare Rotorwelle 4, einen auf der Rotorwelle 4 angeordneten Rotorkörper 5, der insbesondere als Rotorblechpaket ausgebildet ist, und zumindest eine an einer der beiden Stirnseiten des Rotorkörpers 5 angeordnete Endscheibe 6. Die jeweilige Endscheibe 6 liegt am Rotorkörper 5 an.
Der Rotorkörper 5 ist von zumindest einer unter Vorspannung stehenden Rotorhülse 7, insbesondere einer Faserverbundhülse, umschlossen. Die Rotorhülse 7 reicht in axialer Richtung bezüglich der Rotorachse 3 mit einem Hülsenendabschnitt 7e über den Rotorkörper 5 hinaus und liegt mit dem unter Vorspannung stehenden Hülsenendabschnitt 7e an einer ringförmigen Auflagefläche 10 am Außenumfang der jeweiligen Endscheibe 6 an. Im Rotorkörper 5 ist ein Kühlpfad 8 ausgebildet, der mit einem Wellenkühlkanal 14 der Rotorwelle 4 strömungsverbunden ist zur Kühlung des Rotors 1 mit einem Kühlfluid, insbesondere Öl.
In der jeweiligen Endscheibe 6 ist zumindest ein Verbindungskanal 15 als Teil des Kühlpfades 8 ausgebildet, der radial innen über einen Wellenauslass 16 mit dem Wellenkühlkanal 14 und radial außen mit insbesondere axialen Kühlkanälen 17 des Rotorkörpers 5 strömungsverbunden ist.
Auf einer dem Rotorkörper 5 abgewandten Stirnseite der jeweiligen Endscheibe 6 kann beispielsweise eine Wuchtscheiben-Aufnahme 20 ausgebildet sein, in der eine metallische Wuchtscheibe 21 zur axialen Abstützung der Endscheibe 6 angeordnet ist. Die Wuchtscheiben-Aufnahme 20 der Endscheibe 6 weist beispielsweise zumindest eine Zentrierschulter 22 auf, die zur radialen Ausrichtung der Endscheibe 6 relativ zum Außenumfang der Wuchtscheibe 21 ausgebildet ist und die Wuchtscheiben-Aufnahme 20 bildet.
Die Wuchtscheibe 21 liegt zur axialen Abstützung der Endscheibe 6 beispielsweise mit einer Anlagefläche an der Endscheibe 6 an. Die Wuchtscheibe 21 ist zur axialen Abstützung der Endscheibe 6 an der Rotorwelle 4 befestigt, insbesondere aufgepresst.
Fig.2 zeigt eine Ansicht eines Details A nach Fig.l gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass sich die Auflagefläche 10 der jeweiligen Endscheibe 6 zu einer dem Rotorkörper 5 abgewandten Seite der Endscheibe 6 hin in radialer Richtung bezüglich der Rotorachse 3 unter einem Winkel a verjüngt, insbesondere konisch verläuft.
Die Auflagefläche 10 der jeweiligen Endscheibe 6 ist an einem dem Rotorkörper 5 zugewandten Ende bündig zum Außenumfang des Rotorkörpers 5 ausgeführt.
Die jeweilige Endscheibe 6 kann eine Kunststoffscheibe, eine Kompositscheibe oder eine Metallscheibe sein. Unter einer Kompositscheibe wird eine Scheibe verstanden, die einen Kunststoff und einen im Kunststoff eingebetteten Füllstoff, insbesondere aus Metall oder einem Mineral, umfasst.
Die Rotorhülse 7 kann beispielsweise eine mit Vorspannung direkt auf den Rotor 1 gewickelte Faserverbundhülse sein, wobei auf der Auflagefläche 10 der jeweiligen Endscheibe 6 ein Wickelanfang oder ein Wickelende der Faserverbundhülse vorgesehen ist. Die Faserverbundhülse umfasst eine Faserwicklung, insbesondere aus Glasfaser oder Carbonfaser, und ein ausgehärtetes Verbundmaterial zur Einbettung der Faserwicklung.
Die Auflagefläche 10 der jeweiligen Endscheibe 6 kann an einem dem Rotorkörper 5 abgewandten Ende durch einen Ringkragen 11 begrenzt sein, der in radialer Richtung bezüglich der Rotorachse 3 gegenüber der Auflagefläche 10 vorsteht. Zwischen einem Kunststoff der Rotorhülse 7 und dem Kunststoff der jeweiligen Komposit- oder Kunststoffscheibe 6 kann eine stoffschlüssige Fügeverbindung zur Abdichtung der Verbindung vorgesehen sein.
Alternativ kann die Rotorhülse 7 eine vorgefertigte Faserverbundhülse sein, die in axialer Richtung bezüglich der Rotorachse 3 auf den Rotor 1 aufgeschoben bzw. aufgepresst und im montierten Zustand vorgespannt ist. Die aufzuschiebende Rotorhülse 7 kann zwei Radiallagen haben, wobei die äußere der beiden Radiallagen beispielsweise verstärkt sein kann zum axialen Aufschieben bzw. - pressen.
Fig.3 zeigt eine Ansicht des Details A nach Fig.l gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Fig.4 zeigt eine Ansicht des Details A nach Fig.l gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
Zwischen der Auflagefläche 10 der jeweiligen Endscheibe 6 und der Rotorhülse 7 kann eine Abdichtung vorgesehen sein, beispielsweise ein separates Dichtelement 12 zwischen der Auflagefläche 10 der jeweiligen Endscheibe 6 und der Rotorhülse 7 nach Fig.3 oder beispielsweise eine insbesondere rillenförmige Dichtstruktur 13 an der Auflagefläche 10 nach Fig.4.
Fig.5 zeigt eine Ansicht eines Details B nach Fig.l.
Im Falle einer axial aufzuschiebenden Rotorhülse 7 kann es sinnvoll sein, die Rotorhülse 7 zweistückig auszubilden und die zwei Rotorhülsen bzw. Rotorhülsen- Hälften 7.1,7.2 von unterschiedlichen Stirnseiten auf den Rotor 1 aufzuschieben. Die beiden Rotorhülsen 7.1,7.2 liegen nach der Montage jeweils mit ihrem unter Vorspannung stehenden Hülsenendabschnitt 7e an der ringförmigen Auflagefläche 10 der jeweiligen Endscheibe 6 an.

Claims

Ansprüche
1. Rotor (1) einer elektrischen Maschine (2), insbesondere einer permanentmagneterregten Synchronmaschine, mit einer um eine Rotorachse (3) drehbaren Rotorwelle (4), mit einem auf der Rotorwelle (4) angeordneten Rotorkörper (5), der insbesondere als Rotorblechpaket ausgebildet ist, und mit zumindest einer an einer der beiden Stirnseiten des Rotorkörpers (5) angeordneten Endscheibe (6), wobei der Rotorkörper (5) von zumindest einer Rotorhülse (7), insbesondere einer Faserverbundhülse, umschlossen ist, wobei die Rotorhülse (7) in axialer Richtung bezüglich der Rotorachse (3) mit einem Hülsenendabschnitt (7e) über den Rotorkörper (5) hinausreicht und mit dem Hülsenendabschnitt (7e) unter einer Vorspannung an einer ringförmigen Auflagefläche (10) der jeweiligen Endscheibe (6) anliegt, wobei im Rotorkörper (5) ein Kühlpfad (8) ausgebildet ist, der mit einem Wellenkühlkanal (14) der Rotorwelle
(4) strömungsverbunden ist zur Kühlung des Rotors (1) mit einem Kühlfluid, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Auflagefläche (10) der jeweiligen Endscheibe (6) zu einer dem Rotorkörper
(5) abgewandten Seite der Endscheibe (6) hin in radialer Richtung bezüglich der Rotorachse (3) verjüngt, insbesondere konisch verläuft.
2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (10) der jeweiligen Endscheibe (6) an einem dem Rotorkörper (5) zugewandten Ende bündig zum Außenumfang des Rotorkörpers (5) ausgeführt ist.
3. Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Auflagefläche (10) der jeweiligen Endscheibe (6) und der Rotorhülse (7) eine Abdichtung vorgesehen ist, insbesondere eine Dichtstruktur (13) an der Auflagefläche (10) oder ein separates Dichtelement (12) zwischen der Auflagefläche (10) der jeweiligen Endscheibe (6) und der Rotorhülse (7).
4. Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Endscheibe (6) eine Kunststoffscheibe, eine Kompositscheibe oder eine Metallscheibe ist.
5. Rotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompositscheibe (6) einen Kunststoff und einen im Kunststoff eingebetteten Füllstoff, insbesondere aus Metall oder einem Mineral, umfasst.
6. Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorhülse (7) eine mit Vorspannung direkt auf den Rotor (1) gewickelte Faserverbundhülse ist, wobei auf der Auflagefläche (10) der jeweiligen Endscheibe (6) ein Wickelanfang oder ein Wickelende der Faserverbundhülse (7) vorgesehen ist.
7. Rotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (10) der jeweiligen Endscheibe (6) an einem dem Rotorkörper (5) abgewandten Ende durch einen Ringkragen (11) begrenzt ist, der in radialer Richtung bezüglich der Rotorachse (3) gegenüber der Auflagefläche (10) vorsteht.
8. Rotor nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Kunststoff der Rotorhülse (7) und dem Kunststoff der jeweiligen Komposit- oder Kunststoffscheibe (6) eine stoffschlüssige Fügeverbindung gebildet ist.
9. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorhülse (7) eine vorgefertigte Faserverbundhülse ist, die in axialer Richtung auf den Rotor (1) aufgeschoben und im montierten Zustand vorgespannt ist.
10. Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Rotorhülsen (7) vorgesehen sind, die von unterschiedlichen Stirnseiten auf den Rotor (1) aufgeschoben sind.
11. Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer dem Rotorkörper (5) abgewandten Stirnseite der jeweiligen Endscheibe (6) eine Wuchtscheiben-Aufnahme (20) ausgebildet ist, in der eine metallische Wuchtscheibe (21) zur axialen Abstützung der Endscheibe (6) angeordnet ist.
12. Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der jeweiligen Endscheibe (6) zumindest ein Verbindungskanal (15) als Teil des Kühlpfades (8) ausgebildet ist, der radial innen über einen Wellenauslass (16) mit dem Wellenkühlkanal (14) und radial außen mit Kühlkanälen (17) des Rotorkörpers (5) strömungsverbunden ist. Elektrische Maschine (2) mit einem Rotor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
EP23790328.1A 2022-11-09 2023-10-17 Rotor einer elektrischen maschine Pending EP4616515A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022211821.9A DE102022211821A1 (de) 2022-11-09 2022-11-09 Rotor einer elektrischen Maschine
PCT/EP2023/078741 WO2024099707A1 (de) 2022-11-09 2023-10-17 Rotor einer elektrischen maschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4616515A1 true EP4616515A1 (de) 2025-09-17

Family

ID=88417050

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP23790328.1A Pending EP4616515A1 (de) 2022-11-09 2023-10-17 Rotor einer elektrischen maschine

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4616515A1 (de)
DE (1) DE102022211821A1 (de)
WO (1) WO2024099707A1 (de)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101784402B1 (ko) * 2015-05-18 2017-10-11 엘지전자 주식회사 모터 및 그 제작방법
JP6800323B2 (ja) * 2017-05-22 2020-12-16 三菱電機株式会社 Ｓｐｍモータ回転子およびその製造方法
DE102017129212A1 (de) 2017-12-08 2019-06-13 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Rotor mit Kühlung
DE102018118276A1 (de) * 2018-07-27 2020-01-30 Valeo Siemens Eautomotive Germany Gmbh Rotoranordnung für eine elektrische Maschine, elektrische Maschine für ein Fahrzeug und Fahrzeug
DE102018118274A1 (de) * 2018-07-27 2020-01-30 Valeo Siemens Eautomotive Germany Gmbh Endplatte für eine Rotoranordnung einer elektrischen Maschine, Rotoranordnung für eine elektrische Maschine und Fahrzeug
DE102019133532A1 (de) * 2019-12-09 2021-06-10 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Rotor für eine elektrische Maschine, elektrische Maschine, Kraftfahrzeug
EP4131742A4 (de) * 2020-03-25 2024-04-10 IHI Corporation Rotor einer elektrischen drehmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024099707A1 (de) 2024-05-16
DE102022211821A1 (de) 2024-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2040354B2 (de) Spaltrohr eines Antriebsmotors für ein Pumpenaggregat
EP2978108B1 (de) Kühlmantel für eine elektrische maschine und verfahren zur montage des kühlmantels sowie eine mit einem kühlmantel ausgestattete elektrische maschine
DE102021113691A1 (de) Stator einer elektrischen Antriebsmaschine und Verfahren zum Herstellen desselben
DE10060121A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Permanentmagnete enthaltenden Rotors einer Synchronmaschine und nach diesem Verfahren hergestellter Rotor
WO2019115043A1 (de) Rotor sowie verfahren zum herstellen eines rotors
WO2014016063A2 (de) Kühlmantel mit einem dichtmittel
DE102018111993A1 (de) Rotor mit einer Endscheibenanordnung
DE3224904C2 (de) Gepanzerter Rotor für permanentmagnetisch erregte Drehfeldmaschinen
EP4210980B1 (de) Elektrische antriebseinheit und ein fahrzeug mit einer entsprechenden elektrischen antriebseinheit
WO2024002583A1 (de) Rotor einer elektrischen maschine
EP3646439A1 (de) Rotor für eine elektromaschine
EP1237261B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines gekapselten Rotors eines Permanentmagnetmotors
WO2024099707A1 (de) Rotor einer elektrischen maschine
DE4424671B4 (de) Steuerspiegel einer hydraulischen Maschine
EP0693230A1 (de) Armierungsring für rotationskörper und verfahren zu seiner herstellung
EP4029133A1 (de) Käfigläufer und verfahren zur dessen herstellung
DE102023106172A1 (de) Rotoranordnung
DE102022113712A1 (de) Rotorvorrichtung, elektrische Maschine, Temperierfluidumlenkeinheit, Verfahren zur Herstellung eines Rotorblechpakets und Verwendung eines Verbindungsmittels
DE102021212112A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Spaltrohrs für eine elektrische Maschine
DE102019214301A1 (de) Fluidpumpe mit freiliegendem axial fixierten Rückschlussring
WO2025247597A1 (de) Verfahren zur herstellung eines rotors, rotor und elektrische maschine
DE102024207817A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Rotors für eine elektrische Maschine
DE3346289A1 (de) Verstaerkter rotor und verfahren zum verstaerken eines rotors
EP1344665B1 (de) Wärmetauscheranordnung, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät
DE20016118U1 (de) Rohrverbindung

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: 20250610

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 ME 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)