EP4652667A1 - Rotorwellenabschnitt, sperrvorrichtung, elektromotor-antriebseinheit und fahrzeug - Google Patents

Rotorwellenabschnitt, sperrvorrichtung, elektromotor-antriebseinheit und fahrzeug

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EP4652667A1
EP4652667A1 EP24701554.8A EP24701554A EP4652667A1 EP 4652667 A1 EP4652667 A1 EP 4652667A1 EP 24701554 A EP24701554 A EP 24701554A EP 4652667 A1 EP4652667 A1 EP 4652667A1
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EP
European Patent Office
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rotor shaft
shaft section
vehicle
synchronous machine
electric motor
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Pending
Application number
EP24701554.8A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jens HENRICH
Karl Martin Fritsch
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Publication date
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K13/00—Structural associations of current collectors with motors or generators, e.g. brush mounting plates or connections to windings; Disposition of current collectors in motors or generators; Arrangements for improving commutation
    • H02K13/003—Structural associations of slip-rings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02—Details for dynamo electric machines
    • H01R39/08—Slip-rings
    • H01R39/12—Slip-rings using bearing or shaft surface as contact surface

Definitions

  • Rotor shaft section Locking device, electric motor drive unit and vehicle
  • the invention relates to a rotor shaft section for a separately excited synchronous machine of an electric motor drive unit, in particular for driving a vehicle, a locking device for a drive train, in particular for driving a vehicle, with such a rotor shaft section, an electric motor drive unit, in particular for driving a vehicle, with such a rotor shaft section or such a locking device and a vehicle with such an electric motor drive unit, in particular for driving the vehicle.
  • One object underlying the invention is to improve an electric motor drive unit, in particular for driving a vehicle.
  • a rotor shaft section for a separately excited synchronous machine of an electric motor drive unit, in particular for driving a vehicle, is proposed.
  • the rotor shaft section is made in sections from a plastic in which metallic contact means for the external excitation of the synchronous machine are embedded.
  • the contacting means comprise at least two slip rings for contacting an associated grinding brush and at least one conductor track associated with the respective slip ring, which extends from the associated slip ring through the plastic of the rotor shaft section.
  • One of the at least two slip rings is also formed with a front-side, metallic section with metallic interruptions in the circumferential direction of the rotor shaft section, wherein the front-side metallic section is designed to interact with an associated signal transmitter for detecting the position of a rotor of the synchronous machine arranged on the rotor shaft.
  • the proposed rotor shaft section therefore helps to save components. This in turn means savings in weight, installation space and costs. It also simplifies the assembly of a rotor shaft.
  • the slip ring with the metallic section on the front side as a pot-shaped element.
  • the slip ring can be manufactured as a metallic deep-drawn part.
  • the plastic of the rotor shaft section to a form-fitting element for connection to a rotor shaft of the synchronous machine.
  • the form-fitting element is part of a locking mechanism for blocking the rotor shaft as required.
  • a locking device for a drive train in particular for driving a vehicle, is also proposed.
  • the locking device has a rotor shaft section of the type described above, wherein the rotor shaft section has such a form-fitting element.
  • an electric motor drive unit in particular for driving a vehicle, with a separately excited synchronous machine with a rotor shaft section or a locking device of the type described above is proposed.
  • a vehicle is understood to mean any type of vehicle or motor vehicle that is powered by an electric motor, but in particular passenger cars and/or commercial vehicles in the form of an electric or hybrid vehicle. These are preferably semi-autonomous and in particular fully autonomous vehicles.
  • Fig. 1 shows a first rotor shaft section in a sectional view
  • Fig. 2 shows a second rotor shaft section in a perspective view.
  • the rotor shaft section 2 is part of a rotor shaft of a separately excited synchronous machine, in particular for driving a vehicle, and comprises a metal shaft end 4 onto which a plastic or a plastic section 6 is applied or sprayed.
  • Embedded in this plastic section 6 are metal contacting means in the form of two slip rings 12, 14 and a conductor track 16, 18 assigned to the respective slip ring 12, 14, which extends from the assigned slip ring 12, 14 through the plastic section 6 in the direction of a separately excited rotor - not shown here - arranged on the rotor shaft.
  • the sprayed or injected plastic forms a plastic insulation structure to protect against short circuits.
  • This plastic insulation structure with its individual, spaced-apart, circumferentially shaped and radially projecting plastic barriers forms sufficient insulation in the form of air and creepage paths.
  • Fig. 1 also shows two metallic grinding brushes 20, 22 for external excitation of the synchronous machine, which are contacted with an associated slip ring 12, 14.
  • the slip ring 14 is pot-shaped and is formed, for example, as a so-called deep-drawn part, wherein the bottom of the pot forms a front section 24 of one end of the rotor shaft section 2 in order to be able to interact with, for example, an inductive signal generator of a circuit board 26.
  • Fig. 2 illustrates the design of the metallic section 24 with its interruptions U in the circumferential direction of the slip ring 14, which as such can be filled with the injected plastic. Between two adjacent interruptions U or recesses there is a metallic web-shaped section 25.
  • the rotor shaft section 2 according to Fig. 1 thus implements two functions. On the one hand, it serves to separately excite the rotor of the rotor shaft and, on the other hand, to detect the position of the separately excited rotor.
  • the slip ring 14 combines two functions in one component or implements these two functions. On the one hand, it acts as a contacting element with the grinding brush 20 and, on the other hand, as a sensor wheel with the signal generator. When interacting with the signal generator, periodic or sine-cosine-shaped voltage signals are generated, from which an absolute angular position of the rotor relative to a stator of the synchronous machine can be determined in a control unit, so that the synchronous machine can be efficiently commutated.
  • the rotor shaft section 2 according to Fig. 1 a so-called 2-in-1 module Implementation of two functions in one module or in the rotor shaft section 2).
  • the rotor shaft section 2 is also designed in the form of a shaft adapter, which as such can be connected to a rotor shaft in a form-fitting manner.
  • the plastic of the rotor shaft section 2 is integrally connected or molded to a high-strength metallic form-fitting element 28 with an external toothing.
  • This form-fitting element 28 is part of a locking mechanism for locking the rotor shaft.
  • This form-fitting element 28 also has the function of a metallic adapter ring, which can be pressed onto a correspondingly complementary external profile or external toothing of the rotor shaft via an internal profile or internal toothing (not visible here).
  • the rotor shaft section 2 according to Fig. 2 implements a further, i.e. third function, namely the function of blocking or locking the rotor shaft as required. Therefore, the rotor shaft section 2 according to Fig. 2 represents a so-called 3-in-1 module (- implementation of three functions in one module or in the rotor shaft section 2).
  • the rotor shaft section 2 according to Fig. 1 can also be designed in the form of a shaft adapter, even if the rotor shaft section 2 according to Fig. 1 does not have the said form-fitting element.
  • the rotor shaft section 2 can be connected or joined to a rotor shaft, for example in a form-fitting manner and can be pressed together, for example.
  • 254.5 discloses a parking lock or locking device concept in which A separate arrangement of contacting means with at least two grinding brushes for external excitation of a rotor of a synchronous machine of an electric motor drive unit, which rotor is connected to a shaft, is accommodated by a housing of a parking lock or locking device.
  • German patent application with the application number 10 2022 207 258.8 discloses a parking lock or locking device concept with a position sensor arrangement, according to which a circuit board with an inductive signal transmitter and a sensor component that interacts with the signal transmitter and is at least partially made of metal are accommodated in a housing of the parking lock or locking device.
  • This position sensor arrangement detects an absolute angular position or angular position of a rotor of an electric motor of an electric motor drive unit that is connected to a shaft, in particular for driving a vehicle.
  • German patent application with the application number 10 2022 207 255.3 proposes a multifunctional shaft adapter for a locking device, which is intended for attachment to an electric motor drive unit, in particular for driving a vehicle.
  • the shaft adapter can be connected to a lockable shaft of the electric motor drive unit and is essentially made of a plastic in which contacting means for external excitation of a rotor of a synchronous machine of the electric motor drive unit connected to the shaft are embedded and which is also materially connected to a form-fitting element for connection to the shaft.

Landscapes

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Abstract

Es wird ein Rotorwellenabschnitt (2) für eine fremderregte Synchronmaschine einer Elektromotor-Antriebseinheit, insbesondere zum Antrieb eines Fahrzeugs, vorgeschlagen. Der Rotorwellenabschnitt (2) ist dabei abschnittsweise aus einem Kunststoff hergestellt, in welchen metallische Kontaktierungsmittel zur Fremderregung der Synchronmaschine eingebettet sind. Die Kontaktierungsmittel umfassen dabei zumindest zwei Schleifringe (12, 14) zur Kontaktierung mit einer zugeordneten Schleifbürste (20, 22) sowie zumindest eine dem jeweiligen Schleifring (12, 14) zugeordnete Leiterbahn (16, 18), welche sich vom zugeordneten Schleifring (12, 14) durch den Kunststoff des Rotorwellenabschnitts (2) erstreckt. Dabei wird vorgeschlagen, einen der zumindest zwei Schleifringe (14) zudem mit einem stirnseitigen, metallischen Abschnitt (24) mit metallischen Unterbrechungen (U) in Umfangsrichtung des Rotorwellenabschnitts (2) auszuformen, wobei der stirnseitig metallische Abschnitt (24) dazu ausgebildet ist mit einem zugeordneten Signalgeber (26) zur Positionserfassung eines Rotors der Synchronmaschine zusammenzuwirken. Es werden ferner eine Sperrvorrichtung, eine Elektromotor-Antriebseinheit sowie ein Fahrzeug vorgeschlagen.

Description

Beschreibung
Rotorwellenabschnitt, Sperrvorrichtung, Elektromotor-Antriebseinheit und Fahrzeug
Die Erfindung betrifft einen Rotorwellenabschnitt für eine fremderregte Synchronmaschine einer Elektromotor-Antriebseinheit, insbesondere zum Antrieb eines Fahrzeugs, eine Sperrvorrichtung für einen Antriebsstrang, insbesondere zum Antrieb eines Fahrzeugs, mit einem solchen Rotorwellenabschnitt, eine Elektromotor-Antriebseinheit, insbesondere zum Antrieb eines Fahrzeugs, mit einem solchen Rotorwellenabschnitt oder einer solchen Sperrvorrichtung sowie ein Fahrzeug mit einer solchen Elektromotor-Antriebseinheit, insbesondere zum Antrieb des Fahrzeugs.
Eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es, eine Elektromotor-Antriebseinheit, insbesondere zum Antrieb eines Fahrzeugs zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch einen gemäß Anspruch 1 vorgeschlagenen und unter Schutz gestellten Rotorwellenabschnitt gelöst.
Es wird ein Rotorwellenabschnitt für eine fremderregte Synchronmaschine einer Elektromotor-Antriebseinheit, insbesondere zum Antrieb eines Fahrzeugs, vorgeschlagen.
Der Rotorwellenabschnitt ist dabei abschnittsweise aus einem Kunststoff hergestellt, in welchen metallische Kontaktierungsmittel zur Fremderregung der Synchronmaschine eingebettet sind.
Die Kontaktierungsmittel umfassen dabei zumindest zwei Schleifringe zur Kontaktierung mit einer zugeordneten Schleifbürste sowie zumindest eine dem jeweiligen Schleifring zugeordnete Leiterbahn, welche sich vom zugeordneten Schleifring durch den Kunststoff des Rotorwellenabschnitts erstreckt. Einer der zumindest zwei Schleifringe ist dabei zudem mit einem stirnseitigen, metallischen Abschnitt mit metallischen Unterbrechungen in Umfangsrichtung des Rotorwellenabschnitts ausgeformt, wobei der stirnseitig metallische Abschnitt dazu ausgebildet ist mit einem zugeordneten Signalgeber zur Positionserfassung eines - auf der Rotorwelle angeordneten - Rotors der Synchronmaschine zusammenzuwirken.
Die Fremderregung der Synchronmaschine einerseits sowie die Positionserfassung des Rotors der Synchronmaschine andererseits werden durch den vorgeschlagenen Schleifring ermöglicht, welcher als solcher diese beiden Funktionen umsetzt.
Der vorgeschlagene Rotorwellenabschnitt trägt somit zur Einsparung von Bauteilen bei. Dies wiederum geht mit einer Einsparung von Gewicht, Bauraum und Kosten einher. Es vereinfacht sich zudem eine Montage einer Rotorwelle.
Es wird vorgeschlagen, den besagten Schleifring mit dem stirnseitig metallischen Abschnitt als ein topfartig ausgeformtes Element auszubilden. Dabei kann der Schleifring als ein metallisches Tiefziehteil hergestellt sein.
In einer Ausführung wird vorgeschlagen, den Kunststoff des Rotorwellenabschnitts mit einem Formschlusselement zur Verbindung mit einer Rotorwelle der Synchronmaschine stoffschlüssig zu verbinden. Dadurch erweitert sich der Funktionsumfang des vorgeschlagenen Rotorwellenabschnitts um die Funktion einer bedarfsweisen Sperrung bzw. Verriegelung der Rotorwelle und somit eines Antriebsstranges, insbesondere zum Antrieb eines Fahrzeugs. Denn das Formschlusselement ist dabei Teil eines Sperrmechanismus zur bedarfsweisen Sperrung der Rotorwelle.
Es wird zudem eine Sperrvorrichtung für einen Antriebsstrang, insbesondere zum Antrieb eines Fahrzeugs vorgeschlagen. Die Sperrvorrichtung weist dabei einen Rotorwellenabschnitt der zuvor beschriebenen Art auf, wobei der Rotorwellenabschnitt ein solches Formschlusselement aufweist. Es wird ferner eine Elektromotor-Antriebseinheit, insbesondere zum Antrieb eines Fahrzeugs, mit einer fremderregten Synchronmaschine mit einem Rotorwellenabschnitt oder einer Sperrvorrichtung der zuvor beschriebenen Art vorgeschlagen.
Es wird ferner ein Fahrzeug mit einer solchen Elektromotor-Antriebseinheit, insbesondere zum Antrieb des Fahrzeugs vorgeschlagen.
Unter einem Fahrzeug ist dabei jede Art von Fahrzeug bzw. Kraftfahrzeug zu verstehen, welches elektromotorisch betrieben wird, insbesondere aber Personenkraftwagen und / oder Nutzfahrzeuge in Gestalt eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs. Dabei handelt es sich vorzugsweise um teilautonom und insbesondere um vollautonom betriebene Fahrzeuge.
Im Weiteren wird die Erfindung unter Bezugnahme auf Figurendarstellungen im Einzelnen erläutert. Aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen ergeben sich weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. Hierzu zeigen:
Fig. 1 einen ersten Rotorwellenabschnitt in einer Schnittdarstellung und
Fig. 2 einen zweiten Rotorwellenabschnitt in einer perspektivischen Darstellung.
Der Rotorwellenabschnitt 2 nach Fig. 1 ist Teil einer Rotorwelle einer fremderregten Synchronmaschine, insbesondere zum Antrieb eines Fahrzeugs, und umfasst ein metallisches Wellenende 4, auf welches ein Kunststoff bzw. ein Kunststoffabschnitt 6 aufgetragen bzw. aufgespritzt ist. In diesen Kunststoffabschnitt 6 sind metallische Kontaktierungsmittel in Gestalt von zwei Schleifringen 12, 14 sowie eine dem jeweiligen Schleifring 12, 14 zugeordnete Leiterbahn 16, 18 eingebettet, welche sich vom zugeordneten Schleifring 12, 14 durch den Kunststoffabschnitt 6 in Richtung eines auf der Rotorwelle angeordneten - hier nicht dargestellten - fremderregten Rotors erstreckt. Zwischen den Schleifringen 12, 14 sowie rechts vom Schleifring 12 bildet der aufgespritzte bzw. verspritzte Kunststoff je eine Kunststoffisolationsstruktur zum Schutz vor Kurzschlüssen. Diese Kunststoffisolationsstruktur mit ihren einzelnen, zueinander beabstandeten, umlaufend ausgeformten und radial vorspringenden Kunststoffbarrieren bildet dabei eine hinreichende Isolierung in Form von Luft- und Kriechstecken aus.
Fig. 1 zeigt zudem zwei metallische Schleifbürsten 20, 22 zur Fremderregung der Synchronmaschine, welche mit einem zugeordneten Schleifring 12, 14 kontaktiert sind.
Der Schleifring 14 ist dabei topfartig und dabei bspw. als sog. Tiefziehteil ausgeformt, wobei der Boden des Topfes einen stirnseitigen Abschnitt 24 eines Endes des Rotorwellenabschnitts 2 bildet, um mit einem bspw. induktiven Signalgeber einer Leiterplatte 26 Zusammenwirken zu können.
Fig. 2 veranschaulicht dabei die Ausbildung des metallischen Abschnitts 24 mit seinen Unterbrechungen U im Umfangsrichtung des Schleifrings 14, welche als solche mit dem verspritzten Kunststoff ausgefüllt sein können. Zwischen zwei benachbarten Unterbrechungen U bzw. Aussparungen befindet sich ein metallisch stegförmiger Abschnitt 25.
Der Rotorwellenabschnitt 2 nach Fig. 1 setzt somit zwei Funktionen um. Er dient einerseits der Fremderregung des Rotors der Rotorwelle und andererseits der Positionserfassung des fremderregten Rotors. Der Schleifring 14 verbindet dabei zwei Funktionen in einem Bauteil bzw. setzt diese zwei Funktionen um. Zum einem wirkt er als Kontaktierungselement mit der Schleifbürste 20 und zum anderen als Geberrad mit dem Signalgeber zusammen. Beim Zusammenwirken mit dem Signalgeber werden periodische bzw. Sinus-Cosinus-förmige Spannungssignale erzeugt, aus denen sich in einer Steuereinheit eine absolute Winkellage bzw. Winkelposition des Rotors relativ zu einem Stator der Synchronmaschine ermitteln lässt, so dass die Synchronmaschine effizient kommutiert werden kann. Daher stellt der Rotor- wellenabschnitt 2 nach Fig. 1 ein sog. 2-in-1 -Modul Umsetzung von zwei Funktionen in einem Modul bzw. im Rotorwellenabschnitt 2) dar.
In Fig. 2 ist der Rotorwellenabschnitt 2 zudem in Gestalt eines Wellenadapters ausgebildet, welcher als solcher mit einer Rotorwelle formschlüssig verbindbar ist. Dabei ist der Kunststoff des Rotorwellenabschnitts 2 mit einem metallisch hochfesten Formschlusselement 28 mit einer Außenverzahnung stoffschlüssig verbunden bzw. verspritzt. Dieses Formschlusselement 28 ist dabei Teil eines Sperrmechanismus zur Sperrung der Rotorwelle. Dieses Formschlusselement 28 hat aber auch die Funktion eines metallischen Adapterrings, welcher über eine - hier nicht sichtbare - Innenprofilierung bzw. Innenverzahnung auf eine entsprechend komplementär ausgebildete Außenprofilierung bzw. Außenverzahnung der Rotorwelle aufpressbar ist.
Im Unterschied zur Fig. 1 setzt der Rotorwellenabschnitt 2 nach Fig. 2 eine weitere, d.h. dritte Funktion um, nämlich die Funktion der bedarfsweisen Sperrung bzw. Verriegelung der Rotorwelle. Daher stellt der Rotorwellenabschnitt 2 nach Fig. 2 ein sog. 3-in-1 -Modul (- Umsetzung von drei Funktionen in einem Modul bzw. im Rotorwellenabschnitt 2) dar.
Analog zur Fig. 2 kann auch der Rotorwellenabschnitt 2 nach Fig. 1 in Form eines Wellenadapters ausgebildet sein, auch wenn der Rotorwellenabschnitt 2 nach Fig. 1 nicht das besagte Formschlusselement aufweist. Dabei kann der Rotorwellenabschnitt 2 mit einer Rotorwelle bspw. formschlüssig verbindbar bzw. fügbar und dabei z.B. verpressbar sein.
Die im Rahmen dieser Offenbarung vorgeschlagenen Gegenstände basieren auf den Ausführungen der deutschen Patentanmeldungen mit den Anmeldeaktenzeichen 10 2022 207 254.5, 10 2022 207 258.8 und 10 2022 207 255.3. Auf diese wird daher an dieser Stelle ausdrücklich verwiesen.
In der deutschen Patentanmeldung mit dem Anmeldeaktenzeichen 10 2022 207
254.5 ist ein Parksperren- bzw. Sperrvorrichtungskonzept offenbart, bei welchem durch ein Gehäuse einer Parksperre bzw. Sperrvorrichtung eine separate Anordnung von Kontaktierungsmitteln mit zumindest zwei Schleifbürsten zur Fremderregung eines mit einer Welle verbundenen Rotors einer Synchronmaschine einer Elektromotor-Antriebseinheit aufgenommen ist.
In der deutschen Patentanmeldung mit dem Anmeldeaktenzeichen 10 2022 207 258.8 ist ein Parksperren- bzw. Sperrvorrichtungskonzept mit einer Positionssensoranordnung offenbart, nach welchem eine Leiterplatte mit einem induktiven Signalgeber sowie ein mit dem Signalgeber zusammenwirkendes, zumindest abschnittsweise metallisch ausgebildetes Sensorbauteil durch ein Gehäuse der Parksperre bzw. Sperrvorrichtung aufgenommen ist. Diese Positionssensoranordnung erfasst dabei eine absolute Winkelposition bzw. Winkellage eines mit einer Welle verbundenen Rotors eines Elektromotors einer Elektromotor-Antriebseinheit, insbesondere zum Antrieb eines Fahrzeugs.
In der deutschen Patentanmeldung mit dem Anmeldeaktenzeichen 10 2022 207 255.3 ist ein multifunktionaler Wellenadapter für eine Sperrvorrichtung vorgeschlagen, welche zur Anbringung an eine Elektromotor-Antriebseinheit, insbesondere zum Antrieb eines Fahrzeugs vorgesehen ist.
Der Wellenadapter ist dabei mit einer sperrbaren Welle der Elektromotor-Antriebseinheit verbindbar und dabei im Wesentlichen aus einem Kunststoff hergestellt, in welchen Kontaktierungsmittel zur Fremderregung eines mit der Welle verbundenen Rotors einer Synchronmaschine der Elektromotor-Antriebseinheit eingebettet sind und welcher zudem mit einem Formschlusselement zur Verbindung mit der Welle stoffschlüssig verbunden ist.
Diese drei Anmeldungen werden hiermit zumindest in dem Umfang, in welchem sie die Aspekte der vorliegenden Erfindung betreffen, zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Beschreibung gemacht.
Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert werden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere im Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.

Claims

Patentansprüche
1 . Rotorwellenabschnitt (2) für eine fremderregte Synchronmaschine einer Elektromotor-Antriebseinheit, insbesondere zum Antrieb eines Fahrzeugs, wobei der Rotorwellenabschnitt (2) abschnittsweise aus einem Kunststoff hergestellt ist, in welchen metallische Kontaktierungsmittel zur Fremderregung der Synchronmaschine eingebettet sind, wobei die Kontaktierungsmittel zumindest zwei Schleifringe (12, 14) zur Kontaktierung mit einer zugeordneten Schleifbürste (20, 22) sowie zumindest eine dem jeweiligen Schleifring (12, 14) zugeordnete Leiterbahn (16, 18) umfassen, welche sich vom zugeordneten Schleifring (12, 14) durch den Kunststoff des Rotorwellenabschnitts (2) erstreckt, wobei einer der zumindest zwei Schleifringe (14) zudem mit einem stirnseitigen, metallischen Abschnitt (24) mit metallischen Unterbrechungen (U) in Umfangsrichtung des Rotorwellenabschnitts (2) ausgeformt ist, wobei der stirnseitig metallische Abschnitt (24) dazu ausgebildet ist mit einem zugeordneten Signalgeber (26) zur Positionserfassung eines Rotors der Synchronmaschine zusammenzuwirken.
2. Rotorwellenabschnitt (2) nach Anspruch 1 , wobei der Schleifring (14) mit dem stirnseitig metallischen Abschnitt (24) als ein topfartig ausgeformtes Element ausgebildet ist.
3. Rotorwellenabschnitt (2) nach Anspruch 2, wobei der Schleifring (14) als ein metallisches Tiefziehteil hergestellt ist.
4. Rotorwellenabschnitt (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kunststoff des Rotorwellenabschnitts (2) mit einem Formschlusselement (28) zur Verbindung mit einer Rotorwelle der Synchronmaschine stoffschlüssig verbunden ist.
5. Sperrvorrichtung für einen Antriebsstrang, insbesondere zum Antrieb eines Fahrzeugs, wobei die Sperrvorrichtung einen Rotorwellenabschnitt nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3 umfasst, wobei der Kunststoff des Rotorwellenabschnitts (2) mit einem Formschlusselement (28) zur
Verbindung mit einer Rotorwelle der Synchronmaschine stoffschlüssig verbunden ist.
6. Elektromotor-Antriebseinheit, insbesondere zum Antrieb eines Fahrzeugs, mit einer fremderregten Synchronmaschine mit einem Rotorwellenabschnitt nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4 oder einer Sperrvorrichtung nach Anspruch 5.
7. Fahrzeug mit einer Elektromotor-Antriebseinheit nach Anspruch 6.
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