IT201800010873A1

IT201800010873A1 - METHOD OF INSERTING A SHAFT IN A MAGNETIC CORE OF A ROTOR OF A ROTATING ELECTRIC MACHINE

Info

Publication number: IT201800010873A1
Application number: IT102018000010873A
Authority: IT
Inventors: Marco Magri; Angelo Lala; Alfonso Buffolino
Original assignee: Magneti Marelli Spa
Priority date: 2018-12-06
Filing date: 2018-12-06
Publication date: 2020-06-06

Description

D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION

del brevetto per invenzione industriale dal titolo: of the patent for industrial invention entitled:

“METODO DI INSERIMENTO DI UN ALBERO IN UN NUCLEO MAGNETICO DI UN ROTORE DI UNA MACCHINA ELETTRICA ROTANTE” "METHOD OF INSERTING A SHAFT IN A MAGNETIC CORE OF A ROTOR OF A ROTATING ELECTRIC MACHINE"

SETTORE DELLA TECNICA TECHNIQUE SECTOR

La presente invenzione è relativa ad un metodo di inserimento di un albero in un nucleo magnetico di un rotore di una macchina elettrica rotante. The present invention relates to a method of inserting a shaft into a magnetic core of a rotor of a rotating electric machine.

ARTE ANTERIORE ANTERIOR ART

Una macchina elettrica rotante comprende un albero montato girevole attorno ad un asse di rotazione, un rotore che presenta una forma anulare cilindrica ed è rigidamente fissato all’albero ed uno statore che presenta una forma anulare cilindrica ed è disposto senza contatto (ovvero con un traferro di pochi millimetri) attorno al rotore (ovvero alloggia al suo interno il rotore). A rotating electric machine comprises a shaft mounted rotatably about an axis of rotation, a rotor which has a cylindrical annular shape and is rigidly fixed to the shaft and a stator which has a cylindrical annular shape and is disposed without contact (i.e. with an air gap a few millimeters) around the rotor (i.e. it houses the rotor inside it).

Il rotore comprende un nucleo magnetico (costituito da un pacco di lamierini tra loro elettricamente isolati) che presenta centralmente un foro passante in cui viene inserito l’albero. Per ottenere un accoppiamento sufficientemente forte tra il nucleo magnetico e l’albero (ovvero per ottenere un accoppiamento che sia in grado di trasmettere senza slittamenti la massima coppia motrice/resistente tra il nucleo magnetico e l’albero) è stato proposto di realizzare un piantaggio ad interferenza dell’albero nel foro centrale del nucleo magnetico. In particolare, le modalità note per eseguire tale piantaggio ad interferenza prevedono di: comprimere assialmente il nucleo magnetico per impaccare i lamierini fino ad ottenere la dimensione assiale di progetto, riscaldare, mentre viene mantenuto compresso assialmente, il nucleo magnetico (tipicamente mediante un riscaldamento ad induzione) ad una temperatura sufficientemente elevata da ottenere una dilatazione termica significativa del foro centrale, e spingere l’albero nel foro centrale del nucleo magnetico mentre il nucleo magnetico è ancora sufficientemente caldo e sempre mantenendo compresso assialmente il nucleo magnetico stesso. The rotor includes a magnetic core (consisting of a pack of electrically insulated laminations) which has a central through hole in which the shaft is inserted. To obtain a sufficiently strong coupling between the magnetic core and the shaft (i.e. to obtain a coupling that is able to transmit the maximum driving / resistant torque between the magnetic core and the shaft without slippage) it has been proposed to realize a driving interference of the shaft in the central hole of the magnetic core. In particular, the known methods for carrying out such interference driving provide for: axially compressing the magnetic core to pack the laminations until the axial design dimension is obtained, heating the magnetic core while it is kept axially compressed (typically by means of a induction) at a sufficiently high temperature to obtain a significant thermal expansion of the central hole, and push the shaft into the central hole of the magnetic core while the magnetic core is still sufficiently hot and always keeping the magnetic core axially compressed.

Tuttavia, è stato osservato che il piantaggio ad interferenza realizzato come sopra descritto determina in un numero elevato di casi (dell’ordine del 15-20%) un mancato inserimento completo dell’albero all’interno del foro centrale del nucleo magnetico, ovvero applicando la spinta di piantaggio prevista non si riesce ad inserire completamente l’albero nel foro centrale del nucleo magnetico (e non è nemmeno possibile aumentare oltre certi valore la spinta di piantaggio altrimenti si verifica una deformazione plastica, ovvero una distruzione parziale, del nucleo magnetico); quindi, il numero di scarti conseguenti al piantaggio ad interferenza realizzato come sopra descritto è particolarmente elevato. Per ridurre il numero di scarti conseguenti al piantaggio ad interferenza è stato proposto di ridurre il grado di interferenza tra l’albero ed il foro centrale del nucleo magnetico realizzando nel contempo, una zigrinatura sulla superficie esterna dell’albero oppure una o più chiavette nell’albero stesso per compensare la riduzione della forza di accoppiamento che si instaura tra l’albero ed il nucleo magnetico. However, it has been observed that the interference fitment carried out as described above determines in a large number of cases (of the order of 15-20%) a complete failure to insert the shaft inside the central hole of the magnetic core, or by applying the planned driving thrust cannot be completely inserted into the shaft in the central hole of the magnetic core (and it is not even possible to increase the driving thrust beyond a certain value, otherwise a plastic deformation or partial destruction of the magnetic core occurs) ; therefore, the number of rejects consequent to the interference pressing carried out as described above is particularly high. In order to reduce the number of rejects resulting from the interference fit, it has been proposed to reduce the degree of interference between the shaft and the central hole of the magnetic core while realizing a knurling on the external surface of the shaft or one or more keys in the shaft itself to compensate for the reduction in the coupling force that is established between the shaft and the magnetic core.

Operando in questo modo, il numero di scarti conseguenti al piantaggio ad interferenza viene ridotto in modo sostanzialmente, ma la realizzazione della zigrinatura o delle chiavette comporta una lavorazione aggiuntiva dell’albero che aumenta in modo sensibile i costi complessivi di produzione. By operating in this way, the number of rejects resulting from the interference fit is substantially reduced, but the realization of the knurling or of the keys involves an additional machining of the shaft which significantly increases the overall production costs.

DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION

Scopo della presente invenzione è fornire un metodo di inserimento di un albero in un nucleo magnetico di un rotore di una macchina elettrica rotante, il quale metodo di inserimento sia privo degli inconvenienti sopra descritti e, nello stesso tempo, sia di facile ed economica realizzazione. The object of the present invention is to provide a method of inserting a shaft into a magnetic core of a rotor of a rotating electric machine, which method of insertion is free of the drawbacks described above and, at the same time, is easy and economical to implement.

Secondo la presente invenzione viene fornito un metodo di inserimento di un albero in un nucleo magnetico di un rotore di una macchina elettrica rotante, secondo quanto rivendicato dalle rivendicazioni allegate. According to the present invention there is provided a method of inserting a shaft into a magnetic core of a rotor of a rotating electric machine, according to what is claimed by the attached claims.

Le rivendicazioni descrivono forme di realizzazione preferite della presente invenzione formando parte integrante della presente descrizione. The claims describe preferred embodiments of the present invention forming an integral part of the present description.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui: The present invention will now be described with reference to the attached drawings, which illustrate a non-limiting example of embodiment, in which:

• la figura 1 è una vista schematica di una macchina elettrica rotante; Figure 1 is a schematic view of a rotating electric machine;

• la figura 2 è una vista prospettica di un rotore della macchina elettrica rotante della figura 1; Figure 2 is a perspective view of a rotor of the rotating electric machine of figure 1;

• la figura 3 è una vista in sezione trasversale di un nucleo magnetico del rotore della figura 2; e Figure 3 is a cross-sectional view of a magnetic core of the rotor of figure 2; And

• le figure 4-11 sono viste schematiche che illustrano varie fasi dell’inserimento di un albero nel rotore della figura 2. • Figures 4-11 are schematic views that illustrate various stages of inserting a shaft into the rotor of Figure 2.

FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL’INVENZIONE PREFERRED FORMS OF IMPLEMENTATION OF THE INVENTION

Nella figura 1, con il numero 1 è indicata nel suo complesso una macchina elettrica per autotrazione di tipo reversibile (cioè che può funzionare sia come motore elettrico assorbendo energia elettrica e generando una coppia meccanica motrice, sia come generatore elettrico assorbendo energia meccanica e generando energia elettrica). La macchina 1 elettrica comprende un albero 2, il quale è montato girevole per ruotare attorno ad un asse 3 di rotazione centrale, un rotore 4 calettato all’albero 2 per ruotare assieme all’albero 2 stesso, ed uno statore 5 di forma tubolare cilindrica disposto attorno al rotore 4 per racchiudere al proprio interno il rotore 4 stesso. In figure 1, the number 1 indicates as a whole a reversible electric vehicle for motor vehicles (i.e. it can work both as an electric motor by absorbing electrical energy and generating a mechanical drive torque, and as an electric generator by absorbing mechanical energy and generating energy. electric). The electric machine 1 comprises a shaft 2, which is rotatably mounted to rotate around a central rotation axis 3, a rotor 4 keyed to the shaft 2 to rotate together with the shaft 2 itself, and a stator 5 of cylindrical tubular shape arranged around the rotor 4 to enclose the rotor 4 itself inside.

Lo statore 5 comprende un nucleo magnetico che è costituito da una serie di lamierini serrati a pacco e presenta una forma tubolare centralmente forata; il nucleo magnetico è attraversato longitudinalmente da una pluralità di cave di statore che sono uniformemente distribuite lungo il lato interno del nucleo magnetico ed alloggiano un avvolgimento di statore trifase. Secondo una possibile forma di attuazione, l’avvolgimento di statore comprende una serie di barre rigide piegate ad “U”, ciascuna delle quali comprende due gambe collegate tra loro da una cuspide; le due gambe di una stessa barra costituiscono due corrispondenti conduttori dell’avvolgimento di statore. The stator 5 comprises a magnetic core which is constituted by a series of laminations tightened in a pack and has a centrally perforated tubular shape; the magnetic core is traversed longitudinally by a plurality of stator slots which are uniformly distributed along the inner side of the magnetic core and house a three-phase stator winding. According to a possible embodiment, the stator winding comprises a series of rigid bars bent into a "U", each of which includes two legs connected to each other by a cusp; the two legs of the same bar constitute two corresponding conductors of the stator winding.

Secondo quanto illustrato nella figura 2, il rotore 1 comprende un nucleo 6 magnetico, il quale è composto da una serie di lamierini 7 orientati radialmente (ovvero perpendicolarmente all’asse 3 di rotazione) ed impaccati tra loro (ovvero serrati a pacco). As shown in Figure 2, the rotor 1 comprises a magnetic core 6, which is composed of a series of laminations 7 oriented radially (or perpendicular to the rotation axis 3) and packed together (or tightly packed).

Secondo quanto illustrato nella figura 3, il nucleo 4 magnetico presenta un foro 8 centrale orientato assialmente (ovvero parallelamente all’asse 3 di rotazione) nel quale viene inserito l’albero 2, una serie di fori 9 di alleggerimento orientati assialmente (secondo altre forme di attuazione non illustrate i fori 9 di alleggerimento sono assenti), ed una serie di cave 10 orientate assialmente e di forma sostanzialmente rettangolare. E’ prevista una serie di magneti 11 permanenti (di sezione trasversale rettangolare) che sono disposti (alloggiati) nelle cave 10 del nucleo 6 magnetico (ovvero nelle cave 10 ricavate attraverso il nucleo 6 magnetico). Secondo una possibile forma di attuazione, tra le coppie di magneti 11 permanenti sono interposti degli inserti 12 in metallo non ferromagnetico che definiscono dei traferri che indirizzano il flusso magnetico; in alternativa, gli inserti 12 sono sostituiti da fori passanti (ovvero da “aria”) oppure sono del tutto assenti. As illustrated in Figure 3, the magnetic core 4 has a central hole 8 oriented axially (i.e. parallel to the rotation axis 3) in which the shaft 2 is inserted, a series of axially oriented lightening holes 9 (according to other shapes not illustrated, the lightening holes 9 are absent), and a series of axially oriented slots 10 of substantially rectangular shape. A series of permanent magnets 11 (of rectangular cross section) is provided which are arranged (housed) in the slots 10 of the magnetic core 6 (or in the slots 10 obtained through the magnetic core 6). According to a possible embodiment, non-ferromagnetic metal inserts 12 are interposed between the pairs of permanent magnets 11 which define air gaps which direct the magnetic flux; alternatively, the inserts 12 are replaced by through holes (ie by "air") or are completely absent.

Secondo quanto illustrato nella figura 2, il rotore 1 comprende una coppia di dischi 13 di estremità, i quali sono disposti attorno all’albero 2 alle due estremità opposte del nucleo 6 magnetico e sono atti a mantenere serrati a pacco i lamierini 7 del nucleo 6 magnetico. In altre parole, i due dischi 13 di estremità costituiscono le due estremità opposte del rotore 4 e mantengono i lamierini 7 del nucleo 6 magnetico compressi assialmente per mantenere serrati a pacco i lamierini 7 stessi. As shown in Figure 2, the rotor 1 comprises a pair of end discs 13, which are arranged around the shaft 2 at the two opposite ends of the magnetic core 6 and are adapted to keep the laminations 7 of the core 6 tightly packed together. magnetic. In other words, the two end discs 13 constitute the two opposite ends of the rotor 4 and keep the laminations 7 of the magnetic core 6 axially compressed to keep the laminations 7 themselves tightly packed.

L’albero 2 presenta in sezione trasversale una forma perfettamente circolare (ovvero è del tutto privo di chiavette o similari) e viene piantato ad interferenza all’interno del foro 8 centrale del nucleo 6 magnetico secondo le modalità illustrate nelle figure 4-11. The shaft 2 has a perfectly circular shape in cross section (ie it is completely devoid of keys or similar) and is planted with interference inside the central hole 8 of the magnetic core 6 according to the methods illustrated in Figures 4-11.

Secondo quanto illustrato nella figura 4, inizialmente il nucleo 6 magnetico viene inserito in una morsa assiale composta da un riscontro 14 fisso su cui si appoggia il nucleo 6 magnetico e da una pressa 15 che comprime assialmente (ovvero con una spinta parallela all’asse 3 di rotazione) il nucleo 6 magnetico. In assenza di compressione assiale, il nucleo 6 magnetico presenta una dimensione L1 assiale iniziale maggiore di una dimensione L2 assiale di progetto (ovvero desiderata). As shown in Figure 4, initially the magnetic core 6 is inserted in an axial vice composed of a fixed abutment 14 on which the magnetic core 6 rests and a press 15 which compresses axially (i.e. with a thrust parallel to the axis 3 of rotation) the magnetic core 6. In the absence of axial compression, the magnetic core 6 has an initial axial dimension L1 greater than a design (ie desired) axial dimension L2.

Secondo quanto illustrato nella figura 5, la morsa assiale viene azionata per comprimere assialmente il nucleo 6 magnetico e quindi impaccare i lamierini 7; in questa fase, la compressione viene controllata per conferire al nucleo 6 magnetico la dimensione L2 assiale di progetto (ovvero desiderata). In particolare, la dimensione assiale effettiva del nucleo 6 magnetico compresso viene misurata e la compressione viene regolata in modo tale da conferire al nucleo 6 magnetico la dimensione L2 assiale di progetto (ovvero desiderata). As illustrated in Figure 5, the axial vice is operated to axially compress the magnetic core 6 and thus pack the laminations 7; in this step, the compression is controlled to give the magnetic core 6 the axial design (ie desired) dimension L2. In particular, the actual axial dimension of the compressed magnetic core 6 is measured and the compression is adjusted in such a way as to give the magnetic core 6 the axial design (ie desired) dimension L2.

Secondo quanto illustrato nella figura 6, una volta conferita, mediante compressione, la dimensione L2 assiale di progetto al nucleo 6 magnetico, il nucleo 6 magnetico stesso viene riscaldato per ottenere una dilatazione termica del foro 8 centrale mentre il nucleo 6 magnetico viene mantenuto compresso assialmente (con una spinta assiale costante e pari alla spinta assiale che, a temperatura ambiente, aveva compresso il nucleo 6 magnetico fino ad ottenere la dimensione L2 assiale di progetto). As illustrated in Figure 6, once the axial design dimension L2 has been given to the magnetic core 6 by compression, the magnetic core 6 itself is heated to obtain a thermal expansion of the central hole 8 while the magnetic core 6 is kept axially compressed. (with a constant axial thrust equal to the axial thrust which, at room temperature, had compressed the magnetic core 6 until the design axial dimension L2 was obtained).

Secondo una preferita forma di attuazione, il nucleo 6 magnetico viene riscaldato per induzione disponendo un dispositivo 16 di riscaldamento (ovvero un induttore) di forma anulare all’esterno del nucleo 6 magnetico ed attorno al nucleo 6 magnetico stesso e disponendo un dispositivo 17 di riscaldamento (ovvero un induttore) di forma cilindrica all’interno del foro 8 centrale del nucleo 6 magnetico. According to a preferred embodiment, the magnetic core 6 is heated by induction by arranging an annular heating device 16 (i.e. an inductor) outside the magnetic core 6 and around the magnetic core 6 itself and by arranging a heating device 17 (i.e. an inductor) of cylindrical shape inside the central hole 8 of the magnetic core 6.

Secondo quanto illustrato nella figura 7, una volta terminato il riscaldamento del nucleo 6 magnetico (ovvero quando il nucleo 6 magnetico è sufficientemente caldo), vengono rimossi i dispositivi 16 e 17 di riscaldamento e viene interrotta la compressione assiale del nucleo 6 magnetico (ovvero la pressa 15 viene sollevata e distaccata, leggermente, dal nucleo 6 magnetico); di conseguenza, il nucleo 6 magnetico si espande assialmente per ritorno elastico. As illustrated in Figure 7, once the heating of the magnetic core 6 is finished (i.e. when the magnetic core 6 is sufficiently hot), the heating devices 16 and 17 are removed and the axial compression of the magnetic core 6 is stopped (i.e. the press 15 is raised and slightly detached from the magnetic core 6); consequently, the magnetic core 6 expands axially by elastic return.

Secondo quanto illustrato nelle figure 8 e 9, quando il nucleo 6 magnetico ancora (sufficientemente) caldo non è più soggetto alla compressione assiale, l’albero 2 viene spinto assialmente nel foro 8 centrale del nucleo 6 magnetico mediante uno spingitore 18 che applica un carico di spinta costante e predeterminato (che non può essere troppo elevato per non correre il rischio di danneggiare i lamierini 7 componenti il nucleo 6 magnetico). In altre parole, l’albero 2 viene spinto nel foro 8 centrale del nucleo 6 magnetico mentre il nucleo 6 magnetico è ancora sufficientemente caldo ed è privo di compressione assiale per inserire l’albero 2 nel foro 8 centrale. As illustrated in Figures 8 and 9, when the still (sufficiently) hot magnetic core 6 is no longer subject to axial compression, the shaft 2 is axially pushed into the central hole 8 of the magnetic core 6 by means of a pusher 18 which applies a load of constant and predetermined thrust (which cannot be too high in order not to run the risk of damaging the laminations 7 making up the magnetic core 6). In other words, the shaft 2 is pushed into the central hole 8 of the magnetic core 6 while the magnetic core 6 is still sufficiently hot and has no axial compression to insert the shaft 2 in the central hole 8.

Secondo quanto illustrato nella figura 10, una volta terminato l’inserimento dell’albero 2 nel foro 8 centrale viene nuovamente compresso assialmente il nucleo 6 magnetico; ovvero, una volta terminato l’inserimento dell’albero 2 nel foro 8 centrale, la pressa 15 viene nuovamente spinta contro il nucleo 6 magnetico per comprimere assialmente e nuovamente il nucleo 6 magnetico. As shown in Figure 10, once the insertion of the shaft 2 in the central hole 8 is finished, the magnetic core 6 is axially compressed again; that is, once the insertion of the shaft 2 in the central hole 8 has been completed, the press 15 is pushed again against the magnetic core 6 to axially compress the magnetic core 6 again.

Questa seconda compressione assiale del nucleo 6 magnetico viene regolata in modo da conferire al nucleo 6 magnetico la dimensione L2 assiale di progetto, ovvero la stessa dimensione L2 assiale di progetto che il nucleo 7 magnetico aveva al termine della prima compressione assiale e prima del riscaldamento. This second axial compression of the magnetic core 6 is adjusted so as to give the magnetic core 6 the axial design dimension L2, i.e. the same axial design dimension L2 that the magnetic core 7 had at the end of the first axial compression and before heating.

Una volta terminato l’inserimento dell’albero 2 nel foro 8 centrale, il nucleo 6 magnetico viene mantenuto compresso assialmente fino a quando il nucleo 6 magnetico non si è (sufficientemente) raffreddato, ovvero fino a quando il restringimento del foro 8 centrale conseguente al raffreddamento non ha stabilito un vincolo (sufficientemente) forte tra il nucleo 6 magnetico e l’albero 2. Once the insertion of the shaft 2 into the central hole 8 has been completed, the magnetic core 6 is kept axially compressed until the magnetic core 6 has cooled (sufficiently), i.e. until the narrowing of the central hole 8 resulting from the cooling did not establish a (sufficiently) strong bond between magnetic core 6 and shaft 2.

Secondo quanto illustrato nella figura 11, una volta (sufficientemente) raffreddato il nucleo 6 magnetico provvisto dell’albero 2 viene smontato dal morsa assiale ed è pronto per le successive lavorazioni. As shown in Figure 11, once (sufficiently) cooled the magnetic core 6 provided with the shaft 2 is disassembled from the axial vice and is ready for subsequent processing.

Come detto in precedenza il nucleo 6 magnetico viene compresso assialmente per impaccare i lamierini 7 fino ad ottenere la dimensione L2 assiale di progetto sia prima dell’inserimento dell’albero 2 (e prima del riscaldamento), sia dopo l’inserimento dell’albero 2 (e quindi dopo il riscaldamento). In altre parole, viene misurata la dimensione assiale effettiva del nucleo 6 magnetico al termine della compressione prima del riscaldamento (e la dimensione assiale effettiva del nucleo 6 magnetico deve essere pari alla dimensione L2 assiale di progetto) e quindi prima dell’inserimento dell’albero 2 nel foro 8 centrale; successivamente, una volta terminato l’inserimento dell’albero 2 nel foro 8 centrale (e quindi dopo il riscaldamento), il nucleo 6 magnetico viene compresso assialmente e nuovamente fino ad ottenere la stessa dimensione assiale effettiva ottenuta al termine della precedente compressione (e la dimensione assiale effettiva del nucleo 6 magnetico deve essere pari alla dimensione L2 assiale di progetto). As previously said, the magnetic core 6 is axially compressed to pack the laminations 7 until the axial design dimension L2 is obtained both before the insertion of the shaft 2 (and before heating), and after the insertion of the shaft 2. (and therefore after heating). In other words, the actual axial dimension of the magnetic core 6 is measured at the end of the compression before heating (and the actual axial dimension of the magnetic core 6 must be equal to the design axial dimension L2) and then before insertion of the shaft 2 in the central hole 8; subsequently, once the insertion of the shaft 2 in the central hole 8 has been completed (and therefore after heating), the magnetic core 6 is compressed axially and again until the same effective axial dimension obtained at the end of the previous compression is obtained (and the effective axial dimension of the magnetic core 6 must be equal to the design axial dimension L2).

Le forme di attuazione qui descritte si possono combinare tra loro senza uscire dall'ambito di protezione della presente invenzione. The embodiments described here can be combined with each other without departing from the scope of protection of the present invention.

Il metodo di inserimento sopra descritto presenta numerosi vantaggi. The method of insertion described above has numerous advantages.

In primo luogo, il metodo di inserimento sopra descritto permette di ottenere un accoppiamento molto forte tra l’albero 2 ed il nucleo 6 magnetico pur in assenza di qualunque lavorazione superficiale dell’albero 2 (ovvero la superficie esterna dell’albero 2 è del tutto priva di zigrinature e chiavette) e permette anche di ottenere un sostanziale annullamento degli scarti di lavorazione (ovvero dei nuclei 6 magnetici che devono venire scartati in seguito ad un mancato inserimento completo dell’albero 2 nel foro 8 centrale). Questo risultato viene ottenuto grazie al fatto che l’albero 2 viene inserito a forza nel foro 8 centrale del nucleo 6 magnetico quando il nucleo 6 magnetico è caldo e privo di compressione assiale e quindi è più facilmente in grado di compiere al suo interno piccoli aggiustamenti (spostamenti) per accogliere al suo interno l’albero 2 senza eccessivo sforzo. Inoltre, il nucleo 2 magnetico riscaldato e compresso assialmente tende a deformarsi (assumendo una forma non lineare) che deforma di conseguenza il foro 8 centrale rendendo più difficoltoso (ed in alcuni casi impossibile) l’inserimento dell’albero 2; rimuovendo la compressione assiale si riduce la deformazione del nucleo 2 magnetico (quindi del foro 8 centrale del nucleo 2 magnetico) permettendo un inserimento più agevole dell’albero nel foro 8 centrale. In the first place, the insertion method described above allows to obtain a very strong coupling between the shaft 2 and the magnetic core 6 even in the absence of any surface machining of the shaft 2 (i.e. the external surface of the shaft 2 is completely without knurls and keys) and also allows to obtain a substantial elimination of processing waste (i.e. magnetic cores 6 which must be discarded following failure to completely insert the shaft 2 into the central hole 8). This result is obtained thanks to the fact that the shaft 2 is forcibly inserted into the central hole 8 of the magnetic core 6 when the magnetic core 6 is hot and without axial compression and therefore is more easily able to make small adjustments inside it. (displacements) to accommodate shaft 2 inside without excessive effort. Furthermore, the heated and axially compressed magnetic core 2 tends to deform (assuming a non-linear shape) which consequently deforms the central hole 8 making it more difficult (and in some cases impossible) to insert the shaft 2; removing the axial compression reduces the deformation of the magnetic core 2 (therefore of the central hole 8 of the magnetic core 2) allowing easier insertion of the shaft in the central hole 8.

Inoltre, il metodo di inserimento sopra descritto è di facile ed economica realizzazione in quanto non richiede alcun tipo di modifica strutturale alle stazioni di inserimento attualmente esistenti; in altre parole, il metodo di inserimento sopra descritto non richiede l’utilizzo di nuovi attrezzi diversi dagli attrezzi esistenti, ma il metodo di inserimento sopra descritto si limita ad utilizzare in modo diverso gli attrezzi esistenti. Furthermore, the insertion method described above is easy and economical to implement as it does not require any type of structural modification to the insertion stations currently existing; in other words, the insertion method described above does not require the use of new tools other than existing tools, but the insertion method described above is limited to using existing tools in a different way.

ELENCO DEI NUMERI DI RIFERIMENTO DELLE FIGURE LIST OF REFERENCE NUMBERS OF THE FIGURES

1 macchina elettrica 1 electric car

2 albero 2 shaft

3 asse di rotazione 3 axis of rotation

4 rotore 4 rotor

5 statore 5 stator

6 nucleo magnetico 6 magnetic core

7 lamierini 7 laminations

8 foro centrale 8 central hole

9 fori di alleggerimento 10 cave 9 lightening holes 10 slots

11 magneti permanenti 11 permanent magnets

12 inserti 12 inserts

13 dischi di estremità 13 end discs

14 riscontro 14 feedback

15 pressa 15 press

16 dispositivo riscaldatore 17 dispositivo riscaldatore 18 spingitore 16 heater device 17 heater device 18 pusher

L1 dimensione assiale L1 axial dimension

L2 dimensione assiale L2 axial dimension

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1) Method of inserting a shaft (2) into a magnetic core (6) of a rotor (4) of a rotating electric machine (1); the insertion method includes the steps of: create the magnetic core (6) which has a central hole (8) and is composed of a plurality of laminations (7) stacked axially one on top of the other; axially compressing the magnetic core (6) to pack the laminations (7); heating the magnetic core (6) to obtain thermal expansion of the central hole (8); And push the shaft (2) into the central hole (8) of the magnetic core (6) while the magnetic core (6) is still hot; the insertion method is characterized by the fact that it includes the further steps of: remove the axial compression of the magnetic core (6) before pushing the shaft (2) into the central hole (8) of the magnetic core (6); push the shaft (2) into the central hole (8) of the magnetic core (6) while the magnetic core (6) has no axial compression to insert the shaft (2) into the central hole (8); And axially and again compress the magnetic core (6) once you have finished inserting the shaft (2) into the central hole (8).

2) Rotating insertion method according to claim 1, wherein, once the insertion of the shaft (2) into the central hole (8) is finished, the magnetic core (6) is kept axially compressed until the core (6 ) magnetic has not cooled down.

3) Insertion method according to claim 1 or 2, wherein the magnetic core (6) is axially compressed to pack the laminations (7) until an axial design dimension (L2) is obtained both before insertion of the shaft ( 2), and after insertion of the shaft (2).

4) Method of insertion according to claim 1, 2 or 3 and comprising the further steps of: measure the actual axial dimension of the magnetic core (6) at the end of compression before inserting the shaft (2) in the central hole (8); and axially and again compress the magnetic core (6) once you have finished inserting the shaft (2) into the central hole (8) until you get the same actual axial dimension obtained at the end of the previous compression.

5) Insertion method according to claim 4, wherein the effective axial dimension of the magnetic core (6) is measured at the end of the compression and before heating the magnetic core (6) itself.

6) Insertion method according to one of claims 1 to 5, wherein the magnetic core (6) is heated to obtain a thermal expansion of the central hole (8) while the magnetic core (6) is kept axially compressed.

7) Method of insertion according to claim 6, in which the axial compression of the magnetic core (6) is removed at the end of heating and before pushing the shaft (2) into the central hole (8) of the magnetic core (6).

8) Insertion method according to one of claims 1 to 7, wherein the magnetic core (6) is heated by induction by arranging a first heating device (16) outside the magnetic core (6) and around the core (6 ) itself and placing a second heating device (17) inside the central hole (8) of the magnetic core (6).