KR20170016352A - 회전자 샤프트에서의 매체 이송 - Google Patents

회전자 샤프트에서의 매체 이송 Download PDF

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크리슈티안 쾨차우
다니엘 파울
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티센크룹 프레스타 텍센터 아게
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Abstract

본 발명은 양단부가 엔드 플랜지들로 종료되는 원통형 재킷 (jacket) 을 구비하는 전자 기계의 회전자용 중공 회전자 샤프트에 관한 것으로, 메인 저널이 엔드 플랜지들 각각에 형성되고, 액세스 보어가 적어도 메인 저널들 중 하나의 메인 저널에 제공되고, 상기 액세스 보어는 원통형 재킷에 의해 둘러싸이는 샤프트 공동에의 접근을 형성하고, 안내 요소가 제공되고, 상기 안내 요소는 샤프트 공동으로부터 밀봉되도록 액세스 보어 내로 끼움장착되고 또한 다른 메인 저널로 둘러싸이는 샤프트 공동 리드스루하고, 상기 안내 요소는 샤프트 공동로부터 밀봉되도록 상기 다른 메인 저널 내로 마찬가지로 끼움장착되고, 안내 요소는 액체 또는 기체 매체가 안내되는 것을 허용한다.

Description

회전자 샤프트에서의 매체 이송{MEDIA TRANSPORT IN ROTOR SHAFT}
본 발명은 전기 기계의 회전자용 회전자 중공 샤프트에 관한 것으로, 회전자 중공 샤프트는 엔드 플랜지들에 의해 양측이 폐쇄되는 실린더 배럴을 포함하고, 각각의 경우, 일 샤프트 저널이 엔드 플랜지들 상에 위치되고, 적어도 엔드 플랜지들 중 하나의 엔드 플랜지에는, 특히 샤프트 저널에는, 매체에 대해 실린더 배럴에 의해 둘러싸인 샤프트 공동에의 접근을 제공하는 동축 액세스 보어가 제공된다. 또한, 본 발명은 라미네이션 어셈블리들이 장착된 회전자 중공 샤프트를 구비하는 회전자와, 대응하는 전기 기계에 관한 것이다.
예를 들어 DE 42 40 045 C1 및 DE 203 07 198 U1 로부터 명백해진 바와 같이, 이러한 회전자 중공 샤프트들은 오랫동안 공지되어 왔고, 가능한 한 경량의 구성을 달성하고자 할 때마다 사용되어 왔다. 회전자 중공 샤프트들이 다부품, 특히 실린더 배럴과 두 개의 엔드 플랜지들로 "조립"되는 경우, 회전자 중공 샤프트들은 "조립식" 회전자 샤프트들로 또한 불리게 된다.
전기 기계들의 중공 회전자 샤프트들에 관하여, 이들이 특히 회전자를 냉각시키기 위해 매체에 의해 관류되는 것이 또한 공지되어 있다. 이와 관련하여, EP 0 659 308 또는 DE 199 13 199 A1 가 참조되고, 냉각 매체는 파이프를 통해 공동 내로 안내되고 다시 상기 공동을 통해 출구로 안내된다. 하지만, 이러한 유형의 냉각이 부적합하고, 구성에 관한 경비와 모터의 작동 특성들의 손상에 비례하지 않다는 것이 발견되었다.
추가로, 예를 들어 오일 팬이 일 측에 제공되지만, 오일이 상이한 위치에 필요하기 때문에, 매체, 예를 들어 윤활제 또는 냉각재가 일 단부 측으로부터 다른 단부 측으로 이송되어야 하는 경우에도 전기 기계들이 공지되어 있다. 이러한 경우에, 회전자는 순전히 리드스루 (leadthrough) 기능을 포함한다. 지금까지 공지된 중공의 샤프트들은, 매체가 샤프트 저널 내로 형성된 협소한 덕트를 통해 공급된 후, 협소한 덕트를 통해 타 측면에서 다시 출현하기 위하여 상당히 더 큰 직경의 중공 샤프트에서 분배되기 때문에, 이러한 기능에 거의 적합하지 않다. 예를 들어, 고정자에 냉각 매체를 공급하기 위해서는 이러한 액체 매체의 리드스루가 유리할 수도 있다.
리드스루 기능을 가진 이러한 기계들의 경우에, 선단면적의 상당한 확장으로 인해, 작동 러프니스 (running roughness) 가 발생할 수 있고, 상기 작동 러프니스는 중공 샤프트 내로의 매체의 확장에 의해 그리고 중공 샤프트 내의 난류에 의해 야기된다. 또한, 액체 매체로 완전히 채워진 중공 샤프트는 중량 절약의 이점을 상쇄시킨다. 특히, 전기 기계에서의 사용에 관하여, 중공 실린더를 액체로 충전하는 것은 상기 중공 실린더의 회전 관성에 불리한 영향을 가진다. 이 점에 있어서, 상기 종래 기술의 단점들은 회전자 샤프트 공동 내의 지나치게 큰 매체 용량에, 지나치게 무거운 회전자 샤프트에, 그리고/또는 낮은 중량에 대한 제한된 최적화 가능성에 있다.
본 발명의 목적은 간단한 구성을 가지고, 값싸게 제조될 수 있으며, 낮은 중량을 가지고 양호한 작동 특성들을 나타내면서 우수한 리드스루 기능을 가지는 회전자 중공 샤프트를 제공하는 것이다.
상기 목적은 청구항 1 에서 청구되는 바와 같은 회전자 중공 샤프트에 의해 달성된다. 하위 청구항들은 유리한 실시형태들을 개시한다.
따라서, 본 발명에 따른 회전자 중공 샤프트의 필수적인 양태는, 샤프트 공동 내에 배열되고 또한 높은 층류 조건들로 인한 낮은 마찰로 일 샤프트 저널로부터 다른 샤프트 저널로의 액체 또는 가스 매체의 관류 (throughflow) 를 보장하는 중공의 리드스루 요소에 있다. 본 발명에 따라, 상기 리드스루 요소는 샤프트 공동에 대하여 밀봉 작용을 가하기 위하여 단부측 샤프트 저널의 액세스 보어 내로 끼움장착되어, 매체가 샤프트 공동 내로 들어가지 않는다. 리드스루 요소는 다른 샤프트 저널로 둘러싸이는 샤프트 공동을 리드스루하고, 다른 샤프트 저널에서도 상기 리드스루 요소는 샤프트 공동에 대하여 밀봉 작용을 가하기 위해 마찬가지로 끼움장착된다. 본원에서, 회전자 중공 샤프트의 실시형태들은 매체가 동축으로 직선 제트 (straight jet) 로 타측에서 다시 출현하는 것이 상정가능하다. 다른 실시형태들에서, 매체의 유동은 예를 들어 고정자 권선들이 냉각 매체와 충돌할 수 있게 하기 위하여 반경 방향으로 타단부에서 리드스루 요소 밖으로 안내된다.
본 발명은 중공의 원통형 회전자 샤프트를 통해 매체, 특히 액체, 예컨대 윤활제 및 냉각재, 또는 가스들, 예를 들어 압축 공기의 이송을 보장한다. 본원에서, 매체가 일 측에서 회전자 샤프트 내로 안내되고 또한 다른 축선 방향 샤프트 단부를 향해 또는 다른 샤프트 단부에의 반경 방향 출구 지점들을 향해 전방으로 안내된다는 것이 주어진다. 본원에서, 매체의 용량은 적용에 필요한 가장 적은 가능한 양으로 제한되고, 구조적인 디자인은 회전자 샤프트의 공동 용량과 구성과는 상관없다. 매스가 회전 축선에 대하여 동축으로 그리고 균일하게 분포되고, 최상의 경우에, 회전 중심에 대하여 동심으로 원형 형태를 가지기 때문에, 이러한 방식으로 실현된 축선 방향 매체 이송과 이러한 목적에 필요한 수단은 불균형을 발생시키지 않는다.
리드스루 요소의 제공을 통해, 리드스루 기능은 회전자 중공 샤프트의 추가의 디자인으로부터 디커플링되어, 리드스루에도 불구하고, 기하학적 형상의 면에서 자유롭게 디자인될 수 있는 대형 공동은 경량의 회전자 샤프트 내에 남아 있다. 이러한 맥락에서, 청구된 특징 "끼움장착" 은 리드스루 요소가 원통형 튜브로서 특히 로터리 스웨이징 (rotary swaging) 프로세스에 의해 미분할 (unipartite) 방식으로 엔드 플랜지들에 일체형으로 형성되고, 실제로, 외부로부터 축선 방향으로 접근가능한 액세스 보어를 형성한다는 것을 의미할 수도 있다는 것이 주목된다. 그러나, 특히 단순한 실시형태에서, 리드스루 요소는 달리 "조립된" 회전자의 별개의 구성 요소이고, 이 구성 요소는 시일에 의해 샤프트 저널 내로 끼움장착 (설치) 되거나 결합 프로세스에서 결합된다. 본원에서, 특히 리드스루 요소의 소성 변형을 포함하는 결합 프로세스가 편리하다.
비록 리드스루 요소가 문제없이 가스 매체의 리드스루에 또한 적합할지라도, 본 발명에 따른 회전자 중공 샤프트의 이점들은 특히 오일 또는 물과 같은 액체 매체가 사용되는 경우에 가지게 된다. 상기 이점들은 특히 본 발명에 따른 리드스루 요소가 회전자의 현존하는 기하학적 형상의 경우에도 사용될 수 있어서, 라미네이션 어셈블리들 또는 고정자 또는 다른 구성 요소들에 구조적인 수정들이 이루어질 필요가 없다는 사실에 있다. 대조적으로, 본 발명에 따른 리드스루 요소에 의해, 실질적으로 주위의 기하학적 형상과 무관하게, 전술한 기능들이 동시에 최적화될 수 있다. 특히, 최적의 리드스루 기능은 회전자 중량의 최대 가능한 감소와 함께 보장된다. 추가의 이점은, 매체 이송의 추가의 기능이, 자유롭게 디자인될 수 있는 리드스루 요소의 유동 단면적으로 인해, 용량 요건 및 회전자의 작동 특성들에 적합해질 수 있다는 것이다.
단순성으로 인해 특히 유리한 실시형태에서, 리드스루 요소는 샤프트 공동을 통해 일 단부 측으로부터 타 단부 측으로 돌출하는 중공의 원통형 파이프 피스이고, 상기 원통형 파이프 피스의 외경은 샤프트 공동의 내경보다 상당히 적다. 이상적으로, 내경은 액세스 보어의 내경과 같아서, 난류가 발생할 수 있는 엣지들이 회피된다.
리드스루 요소가 특히 파이프 피스 형태의 별개의 구성 요소인 예시적인 실시형태에서, 두 개의 변형예들 사이에서 구별이 순차적으로 이루어질 수 있다. 제 1 변형예에서, 파이프 피스가, 엔드 플랜지의 내측에서 액세스 보어의 내부 입구를 둘러싸는 원통형 리셉터클 내로 압입된다. 이러한 제 1 실시형태에서, 파이프 피스는 각각의 경우에 액세스 보어 뒤에서 시작한다. 이는 특히 조립된 회전자들에 적합하다. 다른 제 2 변형예에서, 파이프 피스는 두 개의 외부 엣지들에 의해 각각의 경우에 액세스 보어의 림 (rim) 과 동일 수준으로 종료하기 위하여 양자의 액세스 보어들 내로 압입된다. 따라서, 파이프 피스 자체가 파이프 피스가 삽입되는 액세스 보어를 형성한다. 이러한 실시형태는 미분할 회전자 샤프트들의 장착에 특히 적합하다.
양자의 실시형태들에서, 리드스루 요소의 내경 및 외경은, 상황 내에서, 중공 샤프트의 공동의 용량 및 회전자 샤프트의 구성과 무관하게 그리고 리드 스루되는 매체의 용량 체적 유동 요건에 적합한 방식으로 치수화될 수 있다. 본원에서, 관류되는 매체의 양이 실제 요건에 제한되는 것이 유리하다. 리드스루 요소의 일정한 단면적은 이와 관련하여 최상의 조건들을 제공한다.
제 1 실시형태의 경우에, 파이프 피스는 양측이 각각의 엔드 플랜지의 내측에 형성된 링 형상의 리셉터클 내로 유리하게는 압입되고, 상기 리셉터클 내에는 일 밀봉 엣지가 각각 형성된다. 본원에서, 밀봉 엣지는 절삭 링의 기능을 포함하고 또한 추가의 밀봉 수단들을 생략하는 것을 가능하게 한다. 본원에서, 밀봉 작용으로 인한 압입은 리셉터클들 내로 압입되는 파이프 피스의 이러한 단부들의 변형과 관련되고, 파이프 피스는 엔드 플랜지들보다 더 연질인 재료, 특히 알루미늄 또는 플라스틱으로 제조된다. 본원에서, 파이프 피스의 외경은 리셉터클의 밀봉 엣지 직경에 대하여 오버랩, 즉 오버사이즈를 가진다. 압입 프로세스 동안, 부분 플라스틱 재료의 변위는 리셉터클 내의 밀봉 엣지의 기하학적 형상에 의해 비교적 저강도의 파이프 피스의 외경에 대해 실현되고, 리셉터클들은 각각의 경우에 비교적 고강도의 재료, 예를 들어 강으로 이루어진 엔드 플랜지 내로 형성된다. 따라서 생성되고 또한 연질인 파이프 피스로 절삭되는 시일은 전체 온도 범위에 걸쳐 추가의 밀봉 수단 없이 기능한다. 리셉터클의 직경에 따라, 1 ㎜ ~ 4 ㎜ 의 밀봉 엣지의 길이가 유리하고, 2 ㎜ 의 길이가 특히 적합한 것으로 입증되었다.
제 1 실시형태의 경우에, 회전자 중공 샤프트는 다중 구성 요소들로부터, 특히 회전자의 실린더 배럴로부터, 여기에 적합한 파이프 피스로부터, 그리고 파이프 피스를 수용하고 또한 실린더 배럴을 지지하는 두 개의 엔드 플랜지들로부터 유리하게는 구성된다. 상기 구성 요소들은 결합 프로세스들에 의해 조립될 수도 있고, 처음에는 파이프 피스가 리셉터클 내로 압입되고, 그런 다음 상기 미리 조립된 유닛이 실린더 배럴에 결합되며, 마지막으로 제 2 엔드 플랜지의 압입 동안, 병렬 프로세스에서, 실린더 배럴과 엔드 플랜지 사이의 결합 연결 및 밀봉 작용으로 파이프 피스와 리셉터클의 압입 연결이 형성되는 경우가 유리하다.
파이프 피스가 양자의 액세스 보어들 내로 끼움장착되고 각각의 경우에 액세스 보어의 외부 엣지와 동일 수준으로 종료하는 제 2 실시형태의 경우에, 파이프 피스가 파이프 피스와 엔드 플랜지들 사이의 온도차의 존재 하에서 액세스 보어들 내로 밀봉식으로 끼움장착되는 경우에 유리하다. 이러한 목적을 위해, 액세스 보어들은, 냉각에 의해 유리하게는 "수축된" 파이프 피스가 삽입되기 전에, 엔드 플랜지들 또는 전체 회전자 중공 샤프트가 가열되기 때문에 확장된다. 온도가 같아짐으로써, 파이프 피스가 액세스 보어들 내로 밀봉식으로 압입된다.
또한, 파이프 피스들의 사용은, 그에 상응하는 다수의 파이프 피스들이 일 파이프 피스 내에서 평행한 또는 다수의 덕트를 연장시키기 때문에, 다수의 별개의 유동 단면적을 실현할 수 있다. 따라서, 상이한 기능들, 예컨대 윤활 및 냉각, 또는 상이한 매체, 예컨대 물 및 오일의 개별 안내가 동시에 실현될 수 있다.
본 발명에 따른 회전자 중공 샤프트의 실시형태들은 도면들에 근거하여 이하에서 더 상세하게 논의될 것이다.
도 1 은 제 1 실시형태의 회전자 중공 샤프트를 도시한다.
도 2 는 매체에 의해 관류되는 회전자를 도시한다.
도 3 은 제 2 실시형태의 회전자 중공 샤프트를 도시한다.
도 4 는 반경 방향 출구를 구비하는 회전자 중공 샤프트를 도시한다.
도 1 은 전기 기계의 회전자용 회전 대칭적인 회전자 중공 샤프트를 도시한다. 상기 회전자 중공 샤프트는 강으로 구성된 엔드 플랜지들 (1) 에 의해 양측이 폐쇄되는 실린더 배럴 (2) 을 포함하고, 각각의 경우, 일 샤프트 저널 (3) 이 엔드 플랜지들 (1) 상에 위치된다. 본원에서, 샤프트 저널은 미분할 방식으로 엔드 플랜지 상에 형성될 수도 있거나, 엔드 플랜지 상에서 홀딩되는 별개의 구성 요소일 수도 있다. 이러한 경우에, 동축 액세스 보어들 (4) 이 양자의 샤프트 저널들 상에 제공되고, 액세스 보어들이 폐쇄되지 않는 한, 액세스 보어들은 실린더 배럴 (2) 에 의해 둘러싸이는 샤프트 공동 (5) 에의 접근을 제공한다. 리드스루 요소로서, 알루미늄 또는 플라스틱과 같은 연질인 재료로 구성된 중공의 원통형 파이프 피스 (6) 가 제공되고, 상기 중공의 원통형 파이프 피스의 외경은, 보다시피, 샤프트 공동 (5) 의 내경보다 작다. 파이프 피스 (6) 는, 샤프트 공동 (5) 측에서, 턴 아웃 (turned-out) 되는 링 형상의 리셉터클들 (7) 내로 양측이 압입되고, 상기 리셉터클들 (7) 은 액세스 보어들 (4) 주위에서 턴 인 (turned in) 된다. 파이프 피스 (6) 의 리셉터클들 (7) 로의 압입은 샤프트 공동 (5) 에 대하여 밀봉 작용을 유발하여, 일 샤프트 저널로부터 다른 샤프트 저널로 파이프 피스 (6) 를 통해 안내되는 액체 또는 기체 매체가 샤프트 공동 (5) 내로 이동되지 않는다. 이러한 경우에, 파이프 피스 (6) 의 내경은 액세스 보어 (4) 의 내경보다 약간 작고, 두 개의 내경들은 거의 동일하다.
비교적 연질인 파이프 피스 (6) 의 비교적 경질의 엔드 플랜지들 (1) 의 리셉터클들 (7) 로의 압입은 밀봉 엣지 프로세스, 특히 결합 프로세스에 의해 실현된다. 본원에서, 파이프 피스 (6) 의 압입 단부는 리셉터클 (7) 내에 제공되는 링 형상의 밀봉 엣지 (8; 상세부 Z 참조) 에 대해 소성 변형한다.
도 2 는, 일 측에서 실린더 배럴 (10) 상에 일체형으로 형성되는 엔드 플랜지 (11) 를 갖고 또한 타측에서 실린더 배럴 (10) 내로 압입되는 엔드 플랜지 (12) 를 갖는 라미네이션 어셈블리들 (9) 이 장착된 회전자 중공 샤프트를 구비하는 회전자를 도시한다. 파이프 피스 (13) 형태의 리드스루 요소는 엔드 플랜지들 (11 및 12) 사이에서 압입되고, 상기 파이프 피스는 화살표 방향으로 액체 매체 (14) 에 의해 동축으로 관류된다.
도 3 은 회전자 중공 샤프트의 제 2 실시형태를 도시하고, 상기 경우에, 양자의 액세스 보어들 (4) 내로 끼움장착되는 파이프 피스 (6) 가, 각각의 경우에 외부 엣지 (16) 에 의해, 액세스 보어 (4) 의 엣지 (15) 와 동일 수준으로 종료한다. 이러한 경우에, 엔드 플랜지들 (17) 과 배럴 (18) 은 캐스팅 프로세스에서 회전자 중공 샤프트를 형성하기 위해 미분할 방식으로 성형된다. 파이프 피스 (6) 는 온도차의 존재 하에서 액세스 보어들 (4) 내로 밀봉식으로 끼움장착된다.
도 4 는 도 3 에 따른 회전자 중공 샤프트의 디자인 변형예를 도시하고, 상기 경우에, 파이프 피스 (6) 는 일 측에서 리셉터클 (19) 내로 끼움장착되고 또한 리셉터클 (19) 의 베이스 (20) 에 의해 축선 방향으로 폐쇄된다. 매체는 파이프 피스 (6) 내에서 그리고 리셉터클 (19) 내에서 반경 방향으로 형성되는 보어 (21) 를 통해 안내된다.
1 엔드 플랜지
2 실린더 배럴
3 샤프트 저널
4 액세스 보어
5 샤프트 공동
6 파이프 피스
7 리셉터클
8 밀봉 엣지
9 라미네이션 어셈블리
10 실린더 배럴
11 일체형으로 형성된 엔드 플랜지
12 압입된 엔드 플랜지
13 파이프 피스
14 액체 매체
15 액세스 보어의 엣지
16 파이프 피스의 엣지
17 미분할 회전자 중공 샤프트의 엔드 플랜지
18 미분할 회전자 중공 샤프트의 배럴
19 포트 형상의 리셉터클
20 리셉터클의 베이스
21 방사상으로 배향된 보어

Claims (11)

  1. 엔드 플랜지들 (1, 11, 12, 17) 에 의해 양측이 폐쇄되는 실린더 배럴 (2, 10, 18) 을 구비하는 전기 기계의 회전자용 회전자 중공 샤프트로서,
    각각의 경우, 일 샤프트 저널 (3) 이 상기 엔드 플랜지들 (1, 11, 12, 17) 상에 위치되고, 적어도 일 엔드 플랜지에는, 특히 샤프트 저널들 중 하나의 샤프트 저널 (3) 에는 실린더 배럴 (2, 10, 18) 에 의해 둘러싸이는 샤프트 공동 (5) 에의 접근을 제공하는 액세스 보어 (4) 가 제공되고,
    리드스루 요소 (6, 13; leadthrough element) 가 상기 샤프트 공동 (5) 에 대하여 밀봉 작용을 가하기 위해 상기 액세스 보어 (4) 내로 끼움장착되고 또한 다른 샤프트 저널 (3) 로 상기 둘러싸이는 상기 샤프트 공동 (5) 을 리드스루하고, 상기 다른 샤프트 저널에서 상기 리드스루 요소는 마찬가지로 상기 샤프트 공동 (5) 에 대하여 밀봉 작용을 가하기 위하여 끼움장착되고, 상기 리드스루 요소 (6, 13) 는 액체 또는 기체 매체 (14) 의 리드스루를 허용하는, 전기 기계의 회전자용 회전자 중공 샤프트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 리드스루 요소는 외경이 상기 샤프트 공동 (5) 의 내경보다 작은 중공의 원통형 파이프 피스 (6, 13) 인 것을 특징으로 하는, 전기 기계의 회전자용 회전자 중공 샤프트.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 파이프 피스 (6, 13) 는, 상기 엔드 플랜지 (1, 11, 12) 의 내측에서, 상기 액세스 보어 (4) 의 내부 입구 (inner mouth) 를 둘러싸는 원통형 리셉터클 (7) 내로 압입되고, 특히, 상기 파이프 피스 (6, 13) 의 내경이 상기 액세스 보어 (4) 의 내경과 적어도 거의 동일한 것을 특징으로 하는, 전기 기계의 회전자용 회전자 중공 샤프트.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 파이프 피스 (6, 13) 는 양측이 각각의 상기 엔드 플랜지 (1, 11, 12) 의 내측에서 리셉터클 내로 압입되는 것을 특징으로 하는, 전기 기계의 회전자용 회전자 중공 샤프트.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 파이프 피스 (6, 13) 는 상기 엔드 플랜지들 (1, 11, 12) 보다 연질인 재료, 특히 알루미늄 또는 플라스틱으로부터 제조되고, 상기 파이프 피스 (6, 13) 는 밀봉 엣지 (8) 가 제공되는 상기 리셉터클 (7) 내로 압입되는 결과로서 변형되는 것을 특징으로 하는, 전기 기계의 회전자용 회전자 중공 샤프트.
  6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 한 항에 있어서,
    상기 실린더 배럴 (2), 상기 파이프 피스 (6) 및 상기 엔드 플랜지들 (1) 로 구성된 다부품 구성을 포함하고, 구성 요소들은 결합 프로세스들에서 조립되는 것을 특징으로 하는, 전기 기계의 회전자용 회전자 중공 샤프트.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 파이프 피스 (6) 는 양자의 액세스 보어들 (4) 내로 끼움장착되고 또한 각각의 경우에 상기 액세스 보어 (4) 의 외부 엣지 (15) 와 동일 수준 (flush) 으로 종료하는 것을 특징으로 하는, 전기 기계의 회전자용 회전자 중공 샤프트.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 파이프 피스 (6) 는 파이프 피스 (6) 와 엔드 플랜지들 (17) 사이의 온도차의 존재 하에서 상기 액세스 보어들 (4) 내로 밀봉식으로 끼움장착되는 것을 특징으로 하는, 전기 기계의 회전자용 회전자 중공 샤프트.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 엔드 플랜지들 (17) 은 특히 캐스팅 프로세스에서 미분할 (unipartite) 방식으로 실린더 배럴 (18) 상에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는, 전기 기계의 회전자용 회전자 중공 샤프트.
  10. 라미네이션 어셈블리들이 장착된 제 1 항 내지 제 9 항 중 한 항에 따른 회전자 중공 샤프트를 구비하는 회전자.
  11. 제 10 항에 따른 회전자를 구비하는, 전기 기계, 특히 비동기 모터 또는 영구적으로 여기된 동기식 기계.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016216479A1 (de) 2016-09-01 2018-03-01 Siemens Aktiengesellschaft Rotorhohlwelle mit Doppelwandung
DE102016216685A1 (de) * 2016-09-02 2018-03-08 Continental Automotive Gmbh Rotor für eine elektrische Maschine
US10352351B2 (en) 2016-12-19 2019-07-16 Ford Global Technologies, Llc Motor shaft assembly and assembling method with an insert that provides a fluid conduit
US11626765B2 (en) 2017-08-08 2023-04-11 American Axle & Manufacturing, Inc. Electric drive module having motor with heat sink insert in rotor shaft
DE102017214507A1 (de) * 2017-08-21 2019-02-21 Continental Automotive Gmbh Mehrteilige Rotorwelle für eine elektrische Maschine
DE102017220422A1 (de) * 2017-11-16 2019-05-16 Continental Automotive Gmbh Rotor für eine elektrische Maschine
EP3534497A1 (en) * 2018-02-28 2019-09-04 ThyssenKrupp Metalúrgica Campo Limpo Ltda. Method for producing a rotor shaft with internal cooling system
DE102018220810A1 (de) 2018-12-03 2020-06-04 Audi Ag Fluidgekühlter Rotor für eine elektrische Maschine
CN110504884A (zh) * 2019-07-05 2019-11-26 江苏大学 一种基于微分几何解耦控制的无轴承异步电机径向力悬浮控制系统
EP4022914A4 (en) * 2019-09-05 2023-09-06 HFI Innovation Inc. METHOD AND APPARATUS FOR ADAPTIVE LOOP FILTERING AT PICTURE AND SUB-PICTURE BOUNDARY IN VIDEO CODING
DE102021202994A1 (de) * 2021-03-26 2022-09-29 Mahle International Gmbh Rotor für eine elektrische Maschine
CN113472112B (zh) * 2021-08-05 2023-01-06 威海西立电子股份有限公司 一种转子冷却方法及系统

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB191126756A (en) * 1911-01-04 1912-04-18 Axel Julius Koerner Improved Means for Cooling the Rotor of Electric Machines especially Turbo-generators.
BE541198A (ko) 1954-11-17
CH573182A5 (ko) * 1973-06-27 1976-02-27 Kraftwerk Union Ag
US4203044A (en) * 1978-01-16 1980-05-13 Sundstrand Corporation Double-walled rotor for an oil-cooled electrical machine
AT1351U1 (de) 1992-09-10 1997-03-25 Elin Motoren Gmbh Elektrische maschine
EP0659308B1 (de) * 1992-09-10 1996-05-29 ELIN Motoren Gesellschaft m.b.H. Elektrische maschine
DE4240045C1 (de) * 1992-11-28 1994-02-03 Licentia Gmbh Elektromotor, insbesondere zum Antrieb von Kraftfahrzeugen
EP0989658A1 (fr) * 1998-09-28 2000-03-29 The Swatch Group Management Services AG Machine électrique asynchrone refroidie par liquide
DE19913199A1 (de) * 1999-03-24 2000-10-12 Daimler Chrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung einer elektrischen Maschine mit einem Stator und einem Rotor
JP3758583B2 (ja) * 2002-02-06 2006-03-22 日産自動車株式会社 回転体の冷却構造
US6809445B2 (en) * 2002-04-04 2004-10-26 General Electric Company Method and apparatus for electric motor lead wire retention
US6897581B2 (en) 2002-10-04 2005-05-24 Honeywell International Inc. High speed generator with the main rotor housed inside the shaft
JP2004159402A (ja) 2002-11-05 2004-06-03 Toshiba Corp 電動機及び電動発電機
DE20307198U1 (de) * 2003-05-08 2003-09-25 Minebea Co Ltd Rotor für einen Elektromotor
US20060022541A1 (en) * 2004-07-30 2006-02-02 Raymond Ong Rotor hub and assembly for a permanent magnet power electric machine
US7443062B2 (en) 2004-09-30 2008-10-28 Reliance Electric Technologies Llc Motor rotor cooling with rotation heat pipes
DE112006001929T5 (de) * 2005-07-28 2008-05-29 Siemens Vdo Automotive Corp., Auburn Hills Rotornabe und -baugruppe für eine Permanentmagnet-Elektromaschine
US8080908B2 (en) * 2005-11-09 2011-12-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Cooling structure for rotor core in electric rotating machine
DE102006043550A1 (de) * 2006-02-06 2007-08-30 Franz Kessler Gmbh Motorspindel mit einer Kühleinheit
DE102007034327A1 (de) * 2007-07-24 2009-01-29 Robert Bosch Gmbh Elektromotor, insbesondere Stell- oder Antriebsmotor in Kraftfahrzeugen
DE102008020426A1 (de) 2008-04-24 2009-10-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Elektrische Maschine mit Kühlkanälen im Rotor
JP5639750B2 (ja) * 2009-08-31 2014-12-10 株式会社オティックス ロータシャフト
DE102009051114A1 (de) * 2009-10-28 2011-05-05 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische Maschine
WO2011118062A1 (ja) 2010-03-24 2011-09-29 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 回転電機用ロータ
JP5174119B2 (ja) * 2010-10-19 2013-04-03 トヨタ自動車株式会社 回転電機の冷却構造
WO2012061439A2 (en) * 2010-11-01 2012-05-10 Mission Motors Electric motor and method of cooling
DE102011105614A1 (de) * 2011-06-28 2013-01-03 Neumayer Tekfor Holding Gmbh Heizungssystem für ein Fahrzeug
DE102011078784A1 (de) * 2011-07-07 2013-01-10 Siemens Ag Elektrische Maschine mit Rotorinnenbelüftung
DE102012203697A1 (de) * 2012-03-08 2013-09-12 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische Maschine mit einem Rotor zur Kühlung der elektrischen Maschine
JP5852489B2 (ja) * 2012-03-26 2016-02-03 株式会社小松製作所 電動機
GB2501952B (en) * 2012-10-09 2014-03-26 Integral Powertrain Ltd A motor and a method of cooling a motor
JP2014087130A (ja) * 2012-10-22 2014-05-12 Toyota Motor Corp 回転電機の冷却構造
DE102013200450A1 (de) * 2013-01-15 2014-07-17 Robert Bosch Gmbh Luftkühlkreislauf über Rotorwelle für elektrische Maschinen

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