KR20180045020A - 전기 기계를 조립하기 위한 방법 및 조립 디바이스 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기 기계의 로터 세그먼트를 조립하기 위한 방법 및 조립 디바이스에 관한 것이고, 로터 세그먼트는 적어도 하나의 로터 샤프트, 로터 샤프트에 결합된 적어도 하나의 적층된 코어, 및 적어도 하나의 적층된 코어를 클램핑하는 두개의 압력 요소들을 갖고, 상기 방법은 적어도 다음의 단계들을 갖는다:
- 조립 디바이스에 로터 샤프트를 배열하고 및 조립 디바이스의 배향 수단을 사용하여 로터 샤프트를 배향하는 단계;
- 조립 디바이스의 클램핑 수단 내에 적어도 하나의 적층된 코어 및 적어도 제 2 압력 요소 또는 제 1 압력 요소를 배열하는 단계,
- 적어도 클램핑 수단의 포지션닝 모듈에 의해 적어도 하나의 적층된 코어 를 배향하는 단계, 및
- 적어도 하나의 적층된 코어가 로터 샤프트에서 푸시되고 적어도 제 2 압력 요소 또는 제 1 압력 요소가 로터 샤프트에 연결되는 방식으로 클램핑 수단에 대해 로터 샤프트를 이동시키는 단계. 추가로, 본 발명은 샤프트 세그먼트 및 각진 포지션에 대해 서로 오프셋되어 배열될 수 있는 적어도 두개의 적층된 코어들을 갖는 로터 세그먼트에 관한 것이고, 적층된 코어들의 각각은 적어도 하나의 마킹을 갖는다.
- 조립 디바이스에 로터 샤프트를 배열하고 및 조립 디바이스의 배향 수단을 사용하여 로터 샤프트를 배향하는 단계;
- 조립 디바이스의 클램핑 수단 내에 적어도 하나의 적층된 코어 및 적어도 제 2 압력 요소 또는 제 1 압력 요소를 배열하는 단계,
- 적어도 클램핑 수단의 포지션닝 모듈에 의해 적어도 하나의 적층된 코어 를 배향하는 단계, 및
- 적어도 하나의 적층된 코어가 로터 샤프트에서 푸시되고 적어도 제 2 압력 요소 또는 제 1 압력 요소가 로터 샤프트에 연결되는 방식으로 클램핑 수단에 대해 로터 샤프트를 이동시키는 단계. 추가로, 본 발명은 샤프트 세그먼트 및 각진 포지션에 대해 서로 오프셋되어 배열될 수 있는 적어도 두개의 적층된 코어들을 갖는 로터 세그먼트에 관한 것이고, 적층된 코어들의 각각은 적어도 하나의 마킹을 갖는다.
Description
본 발명은 전기 기계를 조립하기 위한 방법 및 조립 디바이스에 관한 것이다.
전기 모터들 또는 전기 발전기들과 같은 전기 기계들의 사용은 기본적으로 공지되어 있다. 전기 기계는 전기 에너지 공학에서 사용되는 기계이고 에너지 변환기의 형태를 구성한다. 많은 상이한 타입들의 전기 기계들이 존재하여서 이들은 특히 그들의 레이아웃을 통해 서로 구별된다. 회전하는 전기 기계들에서, 예를 들면, 정류자 기계들, 동기식 기계들과 인덕션 기계들 사이를 구별하는 것이 가능하다. 이러한 분류는 특히 기계 자체의 작동 모드에 관련된다. 또한 그들의 전류 타입과 관련하여 회전하는 전기 기계들을 분류하는 것이 가능하고, 따라서 예를 들면 직류 기계들, 교류 기계들, 또는 3-상 교류 기계들이 언급될 수 있다. 전기 기계들은 기본적으로 스테이터, 즉, 정적인 요소, 및 회전하는 요소를 나타내는 로터를 갖는다. 스테이터는 일반적으로 자속을 안내하는 매시브 아이언 코어로 이루어진다. 교번하는 극성을 갖는 자기장은 이러한 경우에, 예를 들면, 영구 자석들에 의해 생성된다. 로터는 일반적으로 적층된 아이언 코어로 이루어지고, 상기 적층된 아이언 코어의 그루브들에는 예를 들면 구리 와이어 코일들이 위치된다. 이들 코일들은 정류자의 상응하는 후크들에 연결된다.
로터 샤프트에 적층된 코어를 배열할 때에, 이러한 적층된 코어는, 갭이 샤프트 세그먼트와 적층된 코어 사이에 형성될 수 있게 하기 위해, 억지 끼워 맞춤이 방사상으로 샤프트 외부 직경과 적층된 코어 내부 직경 사이에서 요구되지 않도록 고정되는 것이 보장되어야 한다. 결국에, 토크의 마찰식 전달이 기어링과 같은 테이크 오프 사이트 (take-off site) 에 샤프트 세그먼트를 통해 적층된 코어에서 생성된 토크에 대해 발생되도록, 샤프트 세그먼트에서 적층된 코어의 패스닝을 위해, 개별적인 압력 디스크들 사이에서 적층된 코어의 축방향 클램핑을 가능하게 하는 방법은 기본적으로 공지되어 있다. 그러나, 샤프트 세그먼트의 외부 직경과 적층된 코어 내부 직경 사이에 이러한 원하는 방사상 유극에 기초하여, 접촉으로부터 자유도가 이들 구성 요소들 사이에 발생하고, 이는 적층된 코어의 센터링 및 각진 배향의 일반적인 수단인 횡방향 억지 끼워 맞춤 또는 형상 끼워 맞춤과 같은 종래 기술로부터 공지된 연결 기술들이 사용될 수 없다는 단점을 갖는다. 예를 들면, 특히 영구적으로 여기되는 동기식 기계들의 경우에, 로터 샤프트 및 또한 서로에 대해 개별적인 적층된 코어들의 각진 포지션이 조립 중에 정밀히 조정될 수 있는 것이 필수적이다. 특히 코깅 토크들을 회피하도록, 긴, 축방향으로 연속적인 전체적으로 적층된 코어 대신에, 몇개의 축방향의 부분적인 세그먼트들 (열을 지어 몇개의 적층된 코어들) 이 형성된다. 영구 자석들과 아웃피팅된 이들 적층된 코어들은 이때 종래 기술로부터 공지된 바와 같이, 샤프트 세그먼트에서 열을 지어 서로에 대해 예를 들면, 1°- 3°의 각도 오프셋으로 장착된다. 이를 위해, 자석 포켓들과 같은 실제 전자기적으로 구성된 적층부와 관련하여 개별적인 스택 디스크들의 각각의 변형예에서 오프셋되어 존재해야만 하는, 개별적인 지오메트리 요소들에 의해 각진 포지션의 배향을 가능하게 하는 것이 필수적이다. 몇개의 적층된 코어 지오메트리들이 관찰될 필요가 있고 추가로 지오메트리 요소들에 의해 영향을 받는 자속이 각각의 변형예들에서 동일하지 않다는 단점이 고려된다. 결국에, 최적의 토크 전달의 실제 기능은 손상받고, 이는 작동 중 비균일한 토크들을 발생시키는 데, 왜냐하면 특히 디스크들은 지오메트리에 있어서 동일하지 않기 때문이다.
따라서, 예를 들면, DE 519 745 B 는 전기 기계들의 로터들의 적층된 코어를 패스닝하는 방법을 제공한다. 이러한 경우에, 벌지는 튜브형 중공 본체의 단부로부터 특정 목적을 위해 적절한 거리로 단부 정지부로서 스웨징되고 이때 금속 시트들은 열을 지어 위치되고 전체는 프레싱 디바이스에 위치된다. 금속 시트들을 갖는 중공 본체는 이때 캘리브레이팅된 맨드릴에서 밀쳐진다. 이때, 다음의 프레싱 프로세스에서, 안내 스트립들 또는 실린더에 의해 그들의 원주에 걸쳐 강제적으로 센터링되는 금속 시트들은 처음에 함께 축방향으로 프레싱되고, 그후 압력이 중공 본체로 전달되고 중공 본체는 적층된 코어의 전체 길이에 걸쳐 스웨징되어 그것은 개별적인 금속 시트들에 대해 높은 압력 하에 놓이게 된다. 그러나, 여기에서 설명된 방법에서, 샤프트 외부 직경과 적층된 코어 내부 직경 사이에 원하는 방사상 유극은 달성될 수 없다.
DE 103 32 958 A1 은 서로에 대해 축방향으로 놓인 복수의 프로파일 디스크들로 이루어지는 중공 원통형 디스크 팩과 중공 실린더 사이에 확고한 연결을 생성하기 위한 방법을 설명한다. 이러한 프로세스에서, 내부 실린더가 중공 실린더 내로 대체로 강제력 없이 밀쳐지고 주어진 축방향 진입 포지션에 도달한 후에 내부 실린더와 중공 실린더 사이에 포스 로킹 (force locking) 이 내부 실린더 및 중공 실린더의 상대적 회전에 의해 생성된다. 이를 위해, 중공 실린더의 내부 윤곽 및 내부 실린더의 외부 윤곽이 서로 조화되어 성형되는 것이 필수적이다.
이로써 본 발명이 해결하고자 제안하는 목적은 전기 기계의 로터 세그먼트를 조립하기 위한 방법 및 디바이스에서 상기 설명된 단점들을 적어도 부분적으로 제거하는 것이다. 특히, 본 발명의 목적은 간단하고 경제적인 방식으로 로터 세그먼트의 로터 샤프트에서 적층된 코어들의 각진 배향 뿐만 아니라 센터링을 가능하게 하는 전기 기계의 로터 세그먼트의 장착을 위한 방법 및 조립 디바이스를 생성하는 것이다.
상기 언급된 목표는 청구항 1 의 특징부들을 갖는 전기 기계의 로터 세그먼트를 조립하기 위한 방법 뿐만 아니라 청구항 11 의 특징부를 갖는 전기 기계의 로터 세그먼트의 장착을 위한 조립 디바이스에 의해 해결된다. 게다가, 상기 목표는 청구항 15 의 특징부들을 갖는 로터 세그먼트에 의해 달성된다. 본 발명의 추가의 특징부들 및 상세들은 종속항, 명세서 및 도면들로부터 도출될 것이다. 본 발명의 방법과 연결되어 설명된 특징부들 및 상세들은 또한 물론 본 발명의 조립 디바이스 뿐만 아니아 본 발명의 로터 세그먼트의 문맥에서 적용되고, 그 반대도 적용되어, 본 발명의 개별적인 양상들의 개시와 관련하여 매번 상호 참조가 행해지거나 행해질 수 있다. 추가로, 본 발명의 방법은 본 발명의 조립 디바이스로 실행될 수 있고 본 발명의 로터 세그먼트는 본 발명의 방법을 사용하여 생성될 수 있거나 또는 본 발명의 조립 디바이스와 장착될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 전기 기계의 로터 세그먼트를 조립하기 위한 방법에 관한 것이고, 로터 세그먼트는 적어도 하나의 로터 샤프트, 로터 샤프트에 결합된 적어도 하나의 적층된 코어, 및 적어도 하나의 적층된 코어를 클램핑하는 두개의 압력 요소들을 갖고, 상기 방법은 다음의 단계들을 갖는다:
- 조립 디바이스에서 로터 샤프트를 배열하고 조립 디바이스의 배향 수단을 사용하여 로터 샤프트를 배향하는 단계;
- 조립 디바이스의 클램필 수단 내에 적어도 하나의 적층된 코어 및 적어도 제 2 압력 요소, 또는 제 1 압력 요소를 배열하는 단계,
- 적어도 클램핑 수단의 포지션닝 모듈에 의해 적어도 하나의 적층된 코어를 배향하는 단계, 및
- 적어도 하나의 적층된 코어가 로터 샤프트에서 푸시되고 적어도 제 2 압력 요소 또는 제 1 압력 요소가 로터 샤프트에 연결되는 방식으로 클램핑 수단에 대해 로터 샤프트를 이동시키는 단계.
본 발명에 따른 로터 세그먼트는 직류 기계 또는 인덕션 기계와 같은 앞서 언급된 전기 모터 또는 또한 전기 발전기로서, 전기 기계의 구성 요소이다. 유리하게, 적어도 하나의 적층된 코어, 유리하게 적어도 두개 이상의, 특히 6개의 적층된 코어들이 전기 기계의 로터 세그먼트의 로터 샤프트에 배열되어야 한다. 적층된 코어는 유리하게 적층된 코어를 형성하도록 예를 들면 리벳들, 스테이플들로 또는 일측 용접에 의해 함께 프레싱되거나 또는 함께 결합되는 복수의 코팅된 전기 금속 시트들로 이루어진다. 로터 샤프트 그 자체는 중실 샤프트 또는 중공 샤프트와 같은 적어도 하나의 샤프트 세그먼트를 갖는다. 추가로, 로터 샤프트는 또한 샤프트 세그먼트에 배열된 적어도 하나의 플랜지 요소, 유리하게 또한 샤프트 세그먼트에 배열된 두개의 플랜지 요소들을 갖는 것이 가능하다. 하나의 플랜지 요소는 샤프트 세그먼트의 제 1 원위 단부에 배열되는 한편, 다른 (제 2) 플랜지 요소는 제 1 원위 단부에 대향하는 샤프트 세그먼트의 또 다른 (제 2) 원위 단부에 배열된다. 추가로 로터 샤프트가 또한 적어도 하나의 압력 요소를 갖는 것 또는 적어도 하나의 압력 요소, 유리하게 두개의 압력 요소들이 로터 세그먼트를 생성하도록 로터 샤프트에 배열되는 것이 고려될 수 있다. 적어도 하나의 적층된 코어가 두개의 압력 요소들 사이에 클램핑되는 것이 유리하다. 적어도 하나의 적층된 코어 및 유리하게 복수의 적층된 코어들의 클램핑을 위해 사용되는 압력 요소들은 유리하게 적어도 하나의 적층된 코어 및 유리하게 복수의 적층된 코어들이 배열되는 압력 디스크들이다. 압력 요소들에 의해, 적층된 코어들은 서로에 대해 프레싱되거나 또는 적어도 하나의 적층된 코어는 로터 샤프트, 특히 로터 샤프트의 샤프트 세그먼트에 대해 사전 규정된 포지션에 포지션닝된다. 적어도 하나의 적층된 코어는 유리하게 샤프트 세그먼트에 동축방향으로 배열된다. 유리하게, 로터 샤프트는 조립 디바이스에 배열되고 배향 수단에 의해 배향될 수 있도록 구성되고, 상기 배향 수단은 예를 들면 배향 맨드릴로서 또는 배향 포인트 또는 배향 척 또는 배향 그립퍼로서 구성된다. 따라서, 배향 수단은 또한 Hainbuch 척으로서 공지된 Hainbuch company 로부터의 척이 고려될 수 있다. 조립 디바이스의 배향 수단은 적어도 하나의 적층된 코어에 대해 로터 샤프트의 배향을 위한, 유리하게 적층된 코어에 실질적으로 동축방향으로 로터 샤프트의 배향을 위한 역할을 한다. 적어도 하나의 적층된 코어는 특히 조립 디바이스의 클램핑 수단의 내측에 배열된다. 배향 수단 뿐만 아니라 클램핑 수단에 의해, 결국에 클램핑 수단 내측에 배열된 적어도 하나의 압력 요소들 및 상기 배열된 적층된 코어에 대해 로터 샤프트의 배향이 행해진다.
클램핑 수단은 유리하게 로터 샤프트에 대해 규정된 포지션에서 제 1 압력 요소 또는 제 2 압력 요소 또는 또한 양쪽 압력 요소들과 같은 압력 요소들의 하나 뿐만 아니라 적어도 하나의 적층된 코어를 포지션닝하기 위한 역할을 한다. 클램핑 수단의 포지션닝 모듈은 적층된 코어 및/또는 압력 요소 또는 압력 요소들의 정밀한 배향을 위한 역할을 한다. 클램핑 수단 그 자체는 유리하게 척이다. 포지션닝 모듈은 적층된 코어가 무엇보다도 그 각진 배향에 대해 포지션닝될 수 있는 예를 들면, 그립핑 요소 또는 또한 푸싱 요소, 특히 이동 요소들을 갖는다. 추가로 포지션닝 모듈이 클램핑된 적층된 코어 또는 복수의 클램핑된 적층된 코어들의 포지션을 측정하기 위한, 특히 검출하기 위한 센서들, 특히 적어도 하나의 센서 수단 또는 복수의 센서 수단을 갖는 것이 고려될 수 있다. 추가로 클램핑 수단 또는 조립 디바이스 그 자체가 클램핑 수단 내에 적층된 코어의 포지션과 관련하여 실제 값들과 공칭 값들을 비교하고 결과들을 평가하는 평가 유닛을 갖는 것이 가능하다. 추가로 클램핑 수단, 특히 조립 디바이스 그 자체가, 또한 포지션닝 모듈의 이동 요소들의 이동 또는 액츄에이팅을 위해 제어 유닛에 상응하는 제어 명령들을 내리는 전달 유닛을 갖는 것이 고려될 수 있다. 포지션닝 모듈의 이동 요소들을 액츄에이팅하기 위한 구동 유닛 또는 제어 유닛은 따라서 유리하게 적층된 코어들이 예를 들면 서로에 대해 규정된 각진 포지션을 갖도록 클램핑 수단 내에 적어도 하나의 적층된 코어, 특히 복수의 적층된 코어들을 포지션닝하기 위한 역할을 한다.
조립 디바이스에서 로터 샤프트 뿐만 아니라 적층된 코어 및 적어도 하나의 압력 요소 또는 또한 양쪽 압력 요소들의 배열 후에, 로터 샤프트는 클램핑 수단에 대해 및 따라서 적층된 코어 뿐만 아니라 압력 요소 또는 압력 요소들에 대해 이동된다. 이는 적어도 하나의 적층된 코어가 로터 샤프트, 특히 로터 샤프트의 샤프트 세그먼트에서 푸시되도록 배향 수단이 클램핑 수단에 대해 이동된다는 것을 의미한다. 적층된 코어 뿐만 아니라, 또한 적어도 하나의 압력 요소 또는 또한 양쪽 압력 요소들은 압력 디스크들이 압력 요소들로서 구성될 때에 로터 샤프트에 배열되고 로터 샤프트에서 푸시된다. 유리하게, 로터 샤프트, 특히 로터 샤프트의 샤프트 세그먼트는 롤러 버니싱과 같은 재료 레이징, 유리하게 두개의 재료 레이징들을 구비한 적어도 하나의 영역을 갖는다. 재료 레이징들은 유리하게 샤프트 세그먼트, 특히 로터 샤프트의 샤프트 세그먼트의 원주 벽의 각각의 원위 단부들에 형성된다. 유리하게, 적층된 코어는 로터 샤프트가 안내되는 관통 개구 또는 연속적인 보어 구멍을 갖는다. 압력 디스크가 압력 요소로서 사용되고, 압력 디스크가 또한 실질적으로 센터 관통 개구를 가질 때에, 압력 디스크는 유리하게 로터 샤프트의 원위 단부에, 특히 원위 단부에서의 재료 레이징에 가압-끼워 맞춤된다. 결국에, 압력 요소, 특히 압력 디스크가 로터 샤프트에서 푸시될 때에, 억지 끼워 맞춤은 이러한 재료 레이징 또는 롤러 버니싱의 영역에서 로터 샤프트, 특히 로터 샤프트의 샤프트 세그먼트와 압력 요소 사이에서 생성된다. 이는 재료 레이징의 영역에서 로터 샤프트, 특히 샤프트 세그먼트가 압력 디스크의 센터 관통 개구의 압력 디스크 직경보다 더 큰 외부 직경을 갖는 것이 바람직하다 추가로, 또한 압력 요소가 클램핑 또는 플라이어들로서 패셔닝되고, 따라서 그 자체와 다른 압력 요소, 특히 제 1 압력 요소 사이에 적어도 하나의 적층된 코어를 클램핑하도록 로터 샤프트에 배열될 수 있는 것이 고려될 수 있다. 이러한 경우에, 로터 샤프트의 샤프트 세그먼트는 재료 레이징을 갖지 않는다. 추가로 두개의 압력 요소들, 특히 압력 디스크들이 클램핑 수단에 배열되는 한, 적어도 제 1 압력 디스크가 샤프트 세그먼트의 제 2 원위 단부에서 제 2 재료 레이징의 외부 직경보다 더 큰 관통 직경을 갖는 것이 가능하다. 유리하게, 샤프트 세그먼트의 제 1 원위 단부에서 제 1 재료 레이징은 제 1 압력 요소, 특히 제 1 압력 디스크의 배열을 위한 역할을 한다. 샤프트 세그먼트의 제 2 원위 단부에서 제 2 재료 레이징은 유리하게 제 2 압력 요소, 특히 제 2 압력 디스크의 배열을 위한 역할을 한다. 유리하게, 제 1 재료 레이징은 이러한 경우에 적어도 제 1 재료 레이징의 영역에서 샤프트 세그먼트가 제 2 재료 레이징의 영역에서 외부 직경보다 더 큰 외부 직경을 갖도록 구성된다. 추가로, 제 2 압력 디스크가 제 1 압력 디스크의 관통 직경보다 치수에서 더 작은 관통 직경을 갖는 것이 고려될 수 있다. 예를 들면, 클램핑 수단 내측의 적어도 하나의 적층된 코어 및 압력 디스크들의 배열로 인해, 적어도 하나의 적층된 코어는 제 1 압력 디스크와 제 2 압력 디스크 사이에 배열되고, 로터 샤프트가 클램핑 수단 내로 도입될 때에 제 1 압력 디스크의 관통 개구가 처음에 로터 샤프트에 의해 횡단되도록 제 1 압력 디스크가 포지션닝되고, 제 1 압력 디스크는 로터 샤프트의 제 2 재료 레이징을 거쳐 - 직경들에서의 차이로 인해 - 제 1 재료 레이징까지 안내되고, 그곳에서 억지 끼워 맞춤이 로터 샤프트, 특히 로터 샤프트의 샤프트 세그먼트와 시트 금속 디스크 사이에서 발생한다.
본 발명의 문맥에서, 추가로 로터 샤프트가 사전 장착되는 것이 고려될 수 있다. 이러한 경우에, 로터 샤프트의 샤프트 세그먼트는 제 1 압력 요소가 샤프트 세그먼트의 제 1 원위 단부에 배열되도록 압력 요소들의 적어도 하나, 특히 제 1 압력 요소에 연결되는 것이 가능하다. 로터 샤프트의 샤프트 세그먼트는유리하게 중공 샤프트 또는 또한 중실 샤프트이다. 압력 요소, 특히 제 1 압력 요소는 재료 레이징으로 인해 유리하게 압력 요소의 관통 보어 구멍의 직경보다 더 큰 샤프트 세그먼트 외부 직경을 갖는, 영역, 특히 샤프트 세그먼트의 제 1 원위 단부의 영역에 배열되는 압력 디스크이다. 결국에, 재료 레이징은 그 원주 벽에서 샤프트 세그먼트의 제 1 원위 단부의 영역에 형성된다. 마찬가지로 압력 요소는 로터 샤프트의 샤프트 세그먼트에서 클램프 또는 단부 정지부의 형태로 배열되거나 또는 심지어 그것에 몰딩되는 것이 고려될 수 있다. 제 2 압력 요소는 유리하게 적층된 코어가 로터 샤프트에 결합될 때에 로터 샤프트, 특히 로터 샤프트의 샤프트 세그먼트에서 재료 레이징에 연결되는 클램핑 수단 내측에 배열될 수 있는 압력 디스크이다. 그러나, 또한 제 2 압력 요소가 마찬가지로 클램프 또는 단부 정지부 등으로 구성되고, 적어도 하나의 적층된 코어에 배치된 후에 배열되는 것이 고려될 수 있어서, 압력 요소들 사이에 적층된 코어의 클램핑이 가능해진다. 추가로 예를 들면 클램프 또는 단부 정지부 등으로서 구성된 제 2 압력 요소가 마찬가지로 클램핑 수단에 배열되고 로터 샤프트의 샤프트 세그먼트에 적어도 하나의 적층된 코어와 함께 연결되는 것이 고려될 수 있다. 또한 압력 디스크로서 형성된 제 1 압력 요소 및 단부 정지부 또는 클램프 등으로서 구성된 제 2 압력 요소의 배열이 고려될 수 있다.
추가로 로터 샤프트의 사전 장착 중에, 샤프트 세그먼트는 샤프트 세그먼트의 제 1 단부 면에 배열된 제 1 플랜지 요소에 연결되거나, 또는 샤프트 세그먼트의 제 2 단부 면에 배열된 제 2 플랜지 요소에 연결되는 것이 가능하다. 유리하게, 플랜지 요소들은 또한 조립 디바이스 내측에 로터 샤프트 또는 샤프트 세그먼트의 배향 또는 배열을 가능하게 하도록 특히 조립 디바이스의 배향 수단 또는 홀딩 수단과의 연결을 행하기 위한 역할을 한다.
본 발명의 문맥에서, 추가로 로터 샤프트는 적어도 하나의 적층된 코어가 로터 샤프트의 샤프트 세그먼트에 사전 장착된 압력 요소, 특히 제 1 압력 요소와의 접촉을 행할 때까지 클램핑 수단에 대해 이동되는 것이 가능하다. 따라서, 로터 샤프트, 특히 샤프트 세그먼트는 제 1 압력 요소가 압력 요소를 향하는 적층된 코어의 측 벽에 대해 놓일 때까지 척 내로 더 멀리 안내되고 적층된 코어의 관통 개구를 통해 이동될 것이다. 또한 로터 샤프트는 제 1 압력 요소, 제 2 압력 요소 및 두개의 압력 요소들 사이에 배열된 적어도 하나의 적층된 코어로 이루어지는 클램핑 수단에 위치된 구성 요소 배열이 로터 샤프트의 샤프트 세그먼트의 사전 결정된 포지션에 위치되거나 또는 밀쳐질 때까지 클램핑 수단에 대해 이동되는 것이 고려될 수 있다. 따라서, 로터 샤프트, 특히 샤프트 세그먼트는, 적어도 제 1 압력 요소가 샤프트 세그먼트의 제 1 원위 단부에 배열될 때까지, 유리하게 또한 제 2 압력 요소가 샤프트 세그먼트의 제 2 원위 단부에 배열될 때까지 척 내로 멀리 도입되고 적어도 적층된 코어의 관통 개구를 통해 및 유리하게 또한 압력 디스크들로서 구성된 압력 요소들의 관통 개구들을 통해 이동된다.
유리하게, 배향 수단은 로터 샤프트의 제 1 플랜지 요소에 배열되는 것이 가능하여 배향 수단의 적어도 하나의 척 세그먼트는 제 1 플랜지 요소의 섹션을 적어도 부분적으로 둘러싸거나 또는 배향 수단의 수용 세그먼트가 제 1 플랜지 요소의 리세스와 적어도 부분적으로 맞물린다. 결국에, 유리하게, 척 세그먼트 및 수용 세그먼트는 조립 디바이스의 클램핑 수단에 대해 그리고 결국에 압력 요소 및 조립 디바이스의 클램핑 수단에 배열된 적층된 코어에 대해 로터 샤프트의 포지션닝 및 배향을 위한 역할을 한다. 배향 수단의 수용 세그먼트는 유리하게 플랜지 요소의 리세스에 적어도 부분적으로 맞물리도록 맨드릴 또는 핀으로서 구성된다.
추가로 로터 샤프트의 수용 및 안내를 위한 수용 수단은 로터 샤프트의 제 2 플랜지 요소에 배열되는 것이 고려될 수 있고, 수용 수단은 클램핑 수단과 로터 샤프트 사이에서 이동될 수 있도록 이동 가능하게 구성된다. 결국에, 수용 수단, 유리하게 수용 수단의 연장 가능한 푸시 로드와 같은 푸싱 요소는 유리하게 조립 디바이스의 클램핑 수단를 통해 이동되어, 수용 수단은 로터 샤프트의 제 2 플랜지 요소에서 로터 샤프트와 접촉하고 로터 샤프트를 수용할 수 있다. 유리하게, 조립 디바이스의 배향 수단 및 수용 수단은 이동 가능하도록 구성되고 로터 샤프트 그 자체는 유리하게 배향 수단과 수용 수단 사이에 클램핑된다. 로터 샤프트는 조립 디바이스의 수용 수단 및 배향 수단에 의해, 예를 들면 클램핑 요소 및 클램핑 요소에 배열된 적층된 코어에 대해 이동 가능하여서 수용 수단은 유리하게 푸시 요소와 같은 상응하는 연장 가능한 요소에 의해 도입되는 한편, 배향 수단은 상응하는 연장 가능한 요소에 의해 연장 가능하여서, 로터 샤프트, 특히 로터 샤프트의 샤프트 세그먼트에서 적층된 코어의 결합 및 배치를 가능하게 한다. 또는 역으로, 추가로 수용 수단은 클램핑 수단을 따라 로터 샤프트와 함께 이동하는 것이 가능하다.
본 발명의 문맥에서, 클램핑 수단의 센서 수단은 적어도 하나의 적층된 코어의 적어도 하나의 마킹의 각진 포지션을 검출하는 것이 고려될 수 있다. 결국에, 적층된 코어는 유리하게 예를 들면 그루브 또는 함몰부와 같은 리세스로서 또는 결국에 광학센서 또는 터치 센서와 같은 센서 수단에 의해 검출될 수 있는 돌출부 또는 컬러 마킹으로서 구성되는 적어도 하나의 마킹을 갖는다. 각진 포지션은 센서 수단에 의해 규명되고 이러한 정보 또는 데이터는 유리하게 조립 디바이스의 평가 유닛에 연계된다. 조립 디바이스의 평가 유닛은 포지션에 대해 공칭 값들과의 비교에 의해 적층된 코어의 각진 포지션과 관련하여 검출된 실제 값들을 평가한다. 실제 각진 포지션이 적층된 코어의 공칭의 각진 포지션으로부터 벗어난다면, 제어 유닛이 트리거링된다. 제어 유닛은 유리하게 조립 디바이스의 구성 요소이다. 제어 유닛은 포지션닝 모듈의 이동 요소들을 움직이게 하고, 따라서 적층된 코어는 예를 들면 그 각진 포지션의 관점에서 재배향된다.
본 발명의 문맥에서, 추가로 복수의 적층된 코어들은 로터 샤프트에 배열된 그들의 각진 포지션과 관련하여 서로에 대해 오프셋될 수 있는 것이 가능한 한편, 각진 포지션의 조정은 적층된 코어들의 각각에 배열된 마킹들을 고려하여 서로에 대해 적층된 코어들을 포지션닝하는 배향 공구에 의해 행해진다. 이러한 경우에 배향 공구는 샤프트 세그먼트를 따라 적어도 부분적으로 축방향으로 배향 에지를 따라 실질적으로 이동되고 리세스로서 구성되는 적층된 코어의 마킹과 적어도 부분적으로 맞물리거나 또는 내측에서 이러한 리세스를 따라 이동되는 템플릿으로 구성되는 것이 고려될 수 있다. 배향 공구는 유리하게 주어진 각진 포지션에 따라 각각의 개별적인 적층된 코어를 회전시킨다. 유리하게, 배향 공구는 클램핑 수단의 구성 요소이고 배열된 로터 샤프트에의 그들의 동축방향 배향 중에 개별적인 적층된 코어들의 각도 오프셋을 배열하는 것을 가능하게 한다. 배향 공구에 의해, 서로에 대한 로터 세그먼트의 개별적인 적층된 코어들의 각도 오프셋의 간단하고 신뢰성있는 조정이 달성될 수 있다.
본 발명의 문맥에서, 유리하게 마킹들은 서로에 대해 각도 오프셋을 갖도록 포지션닝되어 적층된 코어들의 각도 오프셋이 이러한 방식으로 조정되고 다시 제공된다.
전기 기계의 로터 세그먼트의 조립을 위한 조립 디바이스가 추가로 청구되고, 로터 세그먼트는 적어도 하나의 로터 샤프트, 로터 샤프트에 결합된 적어도 하나의 적층된 코어, 및 적어도 하나의 적층된 코어를 클램핑하는 두개의 압력 요소들을 갖는다. 본 발명에 따른 조립 디바이스는 규정된 조립 포지션에서 로터 샤프트를 배향하기 위한 적어도 하나의 배향 수단 및 로터 샤프트에 대해 적어도 하나의 적층된 코어 뿐만 아니라 압력 요소들의 적어도 하나를 포지션닝하기 위한 클램핑 수단을 갖는다. 본 발명에 따른 클램핑 수단은 적어도 로터 샤프트에 대해 적어도 하나의 적층된 코어를 배향하기 위한 적어도 하나의 포지션닝 모듈을 포함한다. 유리하게, 클램핑 수단은 적어도 하나의 적층된 코어에 대해 로터 샤프트, 특히 로터 샤프트의 샤프트 세그먼트의 동축방향 배향을 가능하게 한다.
유리하게, 클램핑 요소는 적어도 하나의 적층된 코어 뿐만 아니라 압력 요소들의 하나, 특히 제 2 압력 요소를 수용하고 배열하기 위한 척이다. 또한 클램핑 요소가 클램핑 척으로서 구성되는 것이 고려될 수 있고, 그것은 예를 들면 압력 디스크의 형태로 구성되는 압력 요소, 특히 제 2 압력 요소를 수용하는 역할을 한다.
추가로 배향 수단은 로터 샤프트의 섹션을 둘러싸고 수용하기 위한 적어도 하나의 척 세그먼트 또는 부분적으로 로터 샤프트의 섹션과 맞물리고 로터 샤프트의 섹션을 수용하기 위한 수용 세그먼트를 포함하는 것이 고려될 수 있다. 유리하게, 수용 세그먼트는 스프링-로딩되고, 특히, 압축 스프링에 의해 장착된다. 이러한 방식으로, 규정된 프레싱력은 조립 디바이스에서 수용 수단과 배향 수단 사이에 로터 샤프트의 신뢰성있는 클램핑을 보장하도록 로터 샤프트에 적용된다. 또한 유리하게 이러한 방식으로 바로 동일한 조립 디바이스에서 상이한 사이즈 및 치수의 로터 샤프트들을 클램핑하고 클램핑 수단에 대해 그것들을 이동시키는 것이 가능하다.
설명된 조립 디바이스는 본 발명의 제 1 양상에 따른 전기 기계를 조립하는 방법에 대해 이미 설명된 이점들의 모두를 갖는다.
본 발명에 따른 로터 세그먼트는 샤프트 세그먼트 뿐만 아니라 각진 포지션에 대해 서로 오프셋되어 배열될 수 있는 적어도 두개의 적층된 코어들을 갖고, 적층된 코어들의 각각은 적어도 하나의 마킹을 갖는다. 이러한 마킹은 유리하게 오목한 또는 볼록한 구조, 예를 들면 함몰부, 플루팅 또는 그루브와 같은 재료 리세스 또는 V-형상의 스탬핑된 노치 또는 재료 레이징, 예를 들면 재료 벌징, 또는 간단한 플랫화 또는 컬러 마킹이다. 적층된 코어들의 각각은 적어도 하나의 금속 시트, 유리하게 적어도 두개 이상의 상호 연결된 금속 시트들을 갖는다. 적어도 두개의 또는 복수의 금속 시트들이 각각의 적층된 코어 당 존재할 때에, 적층된 코어의 금속 시트들의 적어도 하나는 마킹을 갖는 것이 가능하다. 추가로 로터 세그먼트는 두개보다 많은 적층된 코어들을 갖는 것이 가능하고, 여기서 매번 적층된 코어들은 샤프트 세그먼트에서 서로로부터 오프셋된 각진 포지션을 갖도록 배열될 수 있다.
추가로 로터 세그먼트는 서로 사이에서 적어도 두개의 적층된 코어들을 클램핑하는 두개의 압력 요소들을 갖는 것이 고려될 수 있다. 이러한 경우에, 압력 요소들의 적어도 하나는 예를 들면, 압력 디스크 또는 클램핑 또는 콜릿 또는 동등한 요소인 것이 가능하고, 이들에 의해 적어도 두개의 적층된 코어들을 함께 프레싱하는 것이 가능하다.
추가로 적층된 코어들이 서로 이웃하여 배열된 복수의 금속 시트들로 이루어지는 것이 고려될 수 있고, 각각의 금속 시트은 마킹을 갖는다. 유리하게, 마킹은 개별적인 금속 시트들 또는 개별적인 적층된 코어들의 내부의 지오메트리와 관계없이 센터링 및 각진 포지션 배향을 가능하게 하는 역할을 한다.
각각의 적층된 코어의 개별적인 금속 시트들은 그들의 마킹들이 서로 동일한 높이로 존재하거나 또는 서로 동일한 높이로 배열되도록 서로에 대해 배열되거나 또는 배향되는 것이 고려될 수 있다. 이는, 개별적인 금속 시트들의 스택의 경우에, 최종 시트 스택 또는 적층된 코어들이 이때 적층된 코어의 그들의 전체 축방향 높이 또는 폭에서 축방향으로 평행한 그리고 연속적인 방식으로 이러한 마킹을 갖는 것을 의미한다. 유리하게, 적층된 코어의 각각의 시트은 그 외부 직경에서 마킹을 갖고, 마킹은 예를 들면 시트의 에지에서 시작하여 적어도 일부에 대해 방사상으로 내향으로 연장되는 함몰부이다. 개별적인 시트들의 마킹들의 동일한 높이 배열의 경우에, 유리하게 서로에 대해 개별적인 적층된 코어들을 배향하기 위해 공구, 특히 템플릿을 사용하는 것이 고려될 수 있다.
추가로 마킹들이 복수의 오프셋 각도로서 존재하는 것이 고려될 수 있다. 따라서, 각각의 금속 시트는 6개의 디스크들 또는 6개의 적층된 코어들이 서로에 대해 각진 포지션 오프셋을 갖도록 배열되어야 하는 한 유리하게 6-폴드 마킹을 갖는다. 이는 유리하게 적층된 코어 당 또는 금속 시트 당 마킹들의 수가 각각의 로터 세그먼트에 대해 서로로부터 각진 포지션 오프셋을 가질 수 있는 시트들 또는 적층된 코어들의 수에 상응한다는 것을 의미한다. 이는 유리하게 개별적인 금속 시트들의 펀칭 지오메트리를 동일한 지오메트리로 만드는 것을 가능하게 한다. 항상 상이한 구성 형상들을 유지할 필요가 없다. 이는 각진 포지션 오프셋을 갖는 금속 시트들 또는 적층된 코어들의 경제적 제조를 가능하게 한다. 각진 포지션에서 원하는 오프셋은 유리하게 이를 위해 제공된 마킹들을 매번 로킹 슬리브에 의해 서로 오프셋함으로써 단지 샤프트 세그먼트에서 금속 시트들 또는 적층된 코어들의 장착 시에만 구현된다. 추가로, 이는 올바른 각진 포지션을 제어하는 양호한 시각적 또는 광학적 측정 가능예를 실현하게 한다.
대안적으로 각각의 배향 포지션 당 마킹들 또는 지오메트리 특징부들이 금속 시트 또는 금속 시트 디스크 당 단지 한번 형성되는 것이 고려될 수 있다. 이러한 경우에, 원하는 각진 포지션 오프셋이 예를 들면 각각의 디스크들 또는 적층된 코어들에 대해 각도-오프셋된 시트들과 아웃피팅되는 앞서 언급된 템플릿에 의해 가능하게 되는 것이 고려될 수 있다.
본 발명의 문맥에서, 추가로 마킹이 복수의 특징부들을 갖는 것이 고려될 수 있고, 마킹 당 특징부들의 수는 샤프트 세그먼트에 결합되고 서로에 대해 각진 포지션으로 오프셋될 수 있는 적층된 코어들의 수에 상응한다. 마킹 당 특징부의 수는 유리하게 따라서 서로로부터 각진 포지션 오프셋을 갖는 적층된 코어들 또는 금속 시트들의 수에 상응하여서, 예를 들면 그들의 각진 포지션에서 서로 오프셋된 6개의 금속 시트들의 경우에, 6개의 시트들의 각각은 6개의 돌출된 특징부들을 구비한 마킹을 갖는다. 따라서, 예를 들면 각진 포지션에서 서로 오프셋된 다수의 6개의 적층된 코어들의 경우에, 적층된 코어들의 각각은 6개의 특징부들을 구비한 적어도 하나의 마킹을 갖는다. 이는 각진 포지션으로 오프셋하기 위한 간단하고 신뢰성있는 절차를 가능하게 한다. 결국에, 마킹들이 서로에 대해 오프셋된 각진 포지션으로 배열되는 것이 고려될 수 있고 따라서 이는 적층된 코어들의 각도 오프셋을 반영한다.
설명된 로터 세그먼트는 본 발명의 제 1 양상에 따른 전기 기계를 조립하기 위한 방법 또는 본 발명의 제 2 양상에 따른 조립 디바이스에 대해 이미 설명된 모든 이점을 갖는다.
본 발명에 따른 방법 뿐만 아니라 본 발명에 따른 조립 디바이스의 하나의 실시형태는 지금부터 도면의 도움으로 보다 상세하게 설명된다. 도면은 매번 개략적으로 도시된다.
도 1 은 로터 샤프트를 장착하기 위한 사전 조립 방법을 측면도로 도시하고,
도 2 는 사전 장착된 로터 샤프트의 하나의 실시형태를 측면도로 도시하고,
도 3 은 도 2 에 도시된 사전 장착된 로터 샤프트의 실시형태를 전방 평면도로 도시하고,
도 4 는 전기 기계의 조립 방법을 측면도로 도시하고,
도 5 는 본 발명에 따라 장착된 전기 기계의 하나의 실시형태를 측면도로 도시하고,
도 6 은 도 5 에 도시된 전기 기계의 실시형태를 평면도로 도시하고,
도 7 은 본 발명에 따른 조립 디바이스의 하나의 실시형태를 측횡단면도로 도시하고,
도 8 은 본 발명에 따른 조립 디바이스의 또 다른 실시형태를 측횡단면도로 도시하고,
도 9 는 각도-오프셋된 적층된 코어들을 갖는 전기 기계의 실시형태를 1/4 측단면도로 도시하고,
도 10 은 도 9 에 도시된 전기 기계의 실시형태에서 도시된 횡단면 B-B 을 평면도로 도시하고,
도 11 은 도 10 의 특징부 (A) 의 확대도를 도시하고,
도 12 는 서로에 대해 각진 포지션으로 포지션닝된 전기 기계의 하나의 실시형태의 적층된 코어들의 등각 투상도를 도시하고,
도 13 은 개별적인 적층된 코어들의 각도 배향을 체킹하기 위한 뿐만 아니라 배향하기 위한 공구를 갖는 전기 기계의 하나의 실시형태의 도 10 에서 도시된 평면도를 도시하고,
도 14 는 서로에 대해 전기 기계의 개별적인 적층된 코어들의 각도 배향을 체킹하고 일시적인 배향을 위한 도 13 에 도시된 공구의 확대도를 도시하고,
도 15 는 비자기적 활성 영역들을 도시하는 전기 기계의 하나의 실시형태의 횡단면의 평면도를 도시하고,
도 16 은 도 15 의 특징부 (T) 의 확대도를 도시한다.
도 2 는 사전 장착된 로터 샤프트의 하나의 실시형태를 측면도로 도시하고,
도 3 은 도 2 에 도시된 사전 장착된 로터 샤프트의 실시형태를 전방 평면도로 도시하고,
도 4 는 전기 기계의 조립 방법을 측면도로 도시하고,
도 5 는 본 발명에 따라 장착된 전기 기계의 하나의 실시형태를 측면도로 도시하고,
도 6 은 도 5 에 도시된 전기 기계의 실시형태를 평면도로 도시하고,
도 7 은 본 발명에 따른 조립 디바이스의 하나의 실시형태를 측횡단면도로 도시하고,
도 8 은 본 발명에 따른 조립 디바이스의 또 다른 실시형태를 측횡단면도로 도시하고,
도 9 는 각도-오프셋된 적층된 코어들을 갖는 전기 기계의 실시형태를 1/4 측단면도로 도시하고,
도 10 은 도 9 에 도시된 전기 기계의 실시형태에서 도시된 횡단면 B-B 을 평면도로 도시하고,
도 11 은 도 10 의 특징부 (A) 의 확대도를 도시하고,
도 12 는 서로에 대해 각진 포지션으로 포지션닝된 전기 기계의 하나의 실시형태의 적층된 코어들의 등각 투상도를 도시하고,
도 13 은 개별적인 적층된 코어들의 각도 배향을 체킹하기 위한 뿐만 아니라 배향하기 위한 공구를 갖는 전기 기계의 하나의 실시형태의 도 10 에서 도시된 평면도를 도시하고,
도 14 는 서로에 대해 전기 기계의 개별적인 적층된 코어들의 각도 배향을 체킹하고 일시적인 배향을 위한 도 13 에 도시된 공구의 확대도를 도시하고,
도 15 는 비자기적 활성 영역들을 도시하는 전기 기계의 하나의 실시형태의 횡단면의 평면도를 도시하고,
도 16 은 도 15 의 특징부 (T) 의 확대도를 도시한다.
동일한 기능 및 작동 모드를 갖는 요소들에는 도 1 내지 도 16 에서 동일한 도면 부호가 부여된다.
도 1 은 로터 샤프트 (1), 특히 로터 샤프트 (1) 의 사전 조립 방법을 측면도로 도시한다. 로터 샤프트 (1) 는 제 1 원위 단부 (2.1) 에서 제 1 재료 레이징 (3) 또는 롤러 버니싱 (3) 및 제 2 원위 단부 (2.2) 에서 제 2 재료 레이징 (4) 또는 롤러 버니싱 (4) 을 구비한 샤프트 세그먼트 (2) 를 갖는다. 샤프트 세그먼트 (2) 그 자체는 유리하게 중실 샤프트 또는 또한 중공 샤프트로서 형성된다. 로터 샤프트 (1) 를 제조하는 사전 조립 중에, 샤프트 세그먼트 (2) 는 샤프트 세그먼트 (2) 의 제 1 단부 면 (2.3) 에 배열되는 제 1 플랜지 요소 (5) 에 연결된다. 샤프트 세그먼트 (2) 에 제 1 플랜지 요소 (5) 의 배열 후에, 유리하게 예를 들면 압력 디스크로서 형성된 제 1 압력 요소 (7) 는 조립 방향 (M) 으로 샤프트 세그먼트 (2) 에서 밀쳐진다. 유리하게, 제 1 압력 요소 (7) 는 제 1 플랜지 요소 (5) 와 접촉하거나 또는 제 1 롤러 버니싱 (3) 과 접할 때까지 샤프트 세그먼트 (2) 에서 어느 정도까지 밀쳐진다. 제 1 롤러 버니싱 (3) 으로 인해, 샤프트 세그먼트 (2) 는 여기서 도시 생략된 제 1 압력 요소 (7) 의 관통 보어 구멍의 직경보다 더 큰 치수의 제 1 원위 단부 (2.1) 의 영역에서의 외부 직경을 갖는다. 유리하게, 제 2 롤러 버니싱 (4) 은 샤프트 세그먼트 (2) 에 제 1 압력 요소 (7) 를 위치시킬 때에 아직 형성되지 않는 것이 고려될 수 있다. 따라서, 이러한 제 2 롤러 버니싱 (4) 은, 유리하게 제 2 롤러 버니싱 (4) 의 구역에서 샤프트 세그먼트 (2) 에의 제 1 압력 요소 (7) 의 원치않는 연결을 회피하도록 단지 샤프트 세그먼트 (2) 에 제 1 압력 요소 (7) 를 배열한 후에만 형성되거나 또는 생성되는 것이 가능하다. 그러나, 또한 제 2 롤러 버니싱 (4) 은 샤프트 세그먼트 (2) 에 제 1 압력 요소 (7) 의 장착 전에 제 1 롤러 버니싱 (3) 에 상응하는 샤프트 세그먼트 (2) 에 형성하는 것이 고려될 수 있다. 이를 위해, 샤프트 세그먼트 (2) 는 이러한 구역에서의 롤러 버니싱 (4) 으로 인해, 특히 제 1 롤러 버니싱 (3) 또는 제 1 재료 레이징 (3) 의 구역에서보다 더 작은 외부 직경을 제 2 롤러 버니싱 (4) 또는 제 2 재료 레이징 (4) 의 영역에서 갖는 것이 필수적이다. 따라서, 유리하게, 제 2 롤러 버니싱 (4) 은 제 1 압력 요소 (7) 의 관통 보어 구멍의 내부 직경보다 그 외부 직경에서 더 작은 치수를 갖는다. 결국에, - 이러한 제 2 롤러 버니싱 (4) 에 걸쳐 - 제 2 롤러 버니싱 (4) 과의 연결부를 형성하지 않고 - 압력 요소 (7) 를 푸시하는 것이 가능하다. 제 1 압력 요소 (7) 를 위치시킨 후에, 제 2 플랜지 요소 (6) 는 조립 방향 (M) 으로 샤프트 세그먼트 (2) 의 제 2 단부 면 (2.4) 에 장착된다.
사전 장착된 로터 샤프트 (1) 의 실시형태는 도 2 에 도시된다. 추가로, 제 1 플랜지 요소 (5), 유리하게 또한 제 2 플랜지 요소 (6) 는 특히 리세스 (5.1) 를 가질 수 있다는 것이 도 2 로부터 명백하다. 유리하게, 리세스 (5.1) 는 조립 디바이스의 상응하는 배향 수단과 상호 작용하기 위한 역할을 하고, 이는 아래에 상세하게 추가로 설명될 것이다. 유리하게, 도 2 에 도시된 제 1 플랜지 요소 (5) 의 리세스 (5.1) 는 내부의 치형 (도 3 을 참조) 을 갖고, 상기 내부의 치형은 유리하게 조립 디바이스의 배향 수단의 상응하는 외부의 치형과 맞물리기 위한 역할을 한다. 도면 부호 (L) 는 로터 샤프트 (1) 의 종방향 축선을 나타낸다.
도 3 은 도 2 에 도시된 사전 장착된 로터 샤프트 (1) 의 실시형태의 전방 평면도를 도시한다. 추가로, 압력 요소 (7) 의 보어 구멍들 (7.1) 이 여기에 도시된다. 이들 보어 구멍들 (7.1) 은, 예를 들면, 여기서 도시 생략된 적층된 코어를 통해 연장되는 덕트들을 냉각하는 것을 가능하게 하는 역할을 한다. 추가로, 제 1 플랜지 요소 (5) 의 측 리세스 (5.1) 에 형성된, 제 1 플랜지 요소 (5) 의 내부의 치형 (8) 이 도시된다.
도 4 는 로터 세그먼트 (10) 를 형성하도록 최종 조립 방법 중에 도 3 에서 도시된 바와 같은 로터 샤프트 (1) 의 실시형태를 도시한다. 적어도 하나의 적층된 코어 (11) 및 제 2 압력 요소 (12) 는 본 발명의 문맥에서 로터 세그먼트 (10) 를 형성하도록 로터 샤프트 (1) 에 배열된다. 다음의 도 15 에서 개략적으로 도시된 바와 같이 전기 기계 (100) 를 구성하도록, 스테이터 요소 또는 스테이터 (50) 에는 또한 로터 샤프트 (1) 뿐만 아니라 배열된 적층된 코어 (11) 및 제 2 배열된 압력 요소 (12) (예를 들면, 도 15 를 참조) 가 배열되는 것이 고려될 수 있다. 유리하게, 본 발명의 로터 세그먼트 (10) 는 여기서 도시 생략된 적어도 스테이터 요소 내에서 부분적으로 연장된다.
특히 도 4 에 도시된 것과 같은 전기 기계의 로터 세그먼트 (10) 의 장착을 위한 본 발명의 방법의 하나의 실시형태에, 예를 들면 적어도 하나의 적층된 코어 (11) 는 제 1 압력 요소 (7) 의 측 표면 (7.2) 과 그 측 표면 (111) 에 의해 접촉하도록 조립 방향 (M) 으로 이동된다. 유리하게, 복수의 적층된 코어들 (11) 은 로터 샤프트 (1), 특히 로터 샤프트 (1) 의 샤프트 세그먼트 (2) 에서 조립 방향 (M) 으로 밀쳐진다. 제 2 압력 요소 (12) 는 규정된 각진 배향 또는 각진 포지션으로 로터 샤프트 (1) 의 샤프트 세그먼트 (2) 에서 적어도 하나의 적층된 코어 (11) 를 고정시키는 역할을 한다. 도 4 에 도시된 바와 같이 이러한 제 2 압력 요소 (12) 는 마찬가지로 로터 샤프트 (1), 특히 로터 샤프트 (1) 의 샤프트 세그먼트 (2) 에서 조립 방향 (M) 으로 위치된다. 제 2 압력 요소 (12) 와 샤프트 세그먼트 (2) 의 제 2 롤러 버니싱 (4) 사이에 프레스 끼워맞춤에 의해, 압력 요소 (2) 는 유리하게 로터 샤프트 (1) 의 샤프트 세그먼트 (2) 에 결합되고, 축방향으로의 변위에 대해 견고해지고 원주 방향으로의 회전에 대해 견고해진다.
도 5 는 전기 기계의 로터 세그먼트 (10) 의 하나의 실시형태를 측면도로 도시한다. 로터 세그먼트 (10) 는 여기서 도시 생략된 로터 샤프트 (1) 의 샤프트 세그먼트에 배열된 복수의 적층된 코어들 (11 내지 11.5), 특히 6개의 적층된 코어들 (11 내지 11.5) 을 갖는 로터 샤프트 (1) 를 포함한다. 유리하게, 적층된 코어들 (11 내지 11.5) 은 제 1 압력 요소 (1) 와 제 2 압력 요소 (12) 사이에 클램핑된다. 도 5 에 도시된 바와 같이, 제 2 플랜지 요소 (6) 는 또한 유리하게 리세스 (6.1) 를 갖는다. 이러한 리세스 (6.1) 는 유리하게 여기서 도시 생략된 내부의 치형을 갖는다.
도 6 은 도 5 에 도시된 바와 같은 전기 기계의 로터 세그먼트 (10) 의 실시형태의 전방 평면도를 도시한다. 다시 한번, 제 1 플랜지 요소 (5) 의 내부의 치형 (8) 의 형성이 예시되고, 제 1 압력 요소 (7) 의 원주 방향으로 형성된 복수의 보어 구멍들 (7.1) 의 형성이 예시된다.
도 7 은 본 발명에 따른 조립 디바이스 (20) 의 하나의 실시형태를 측횡단면도로 도시한다. 명확성의 이유로, 조립 디바이스 (20) 에 공지된 섹션들은 도시되지 않는다. 조립 디바이스 (20) 는 유리하게 수용 세그먼트 (25) 뿐만 아니라 척 세그먼트 (24) 를 포함하는 배향 수단 (21) 을 갖는다. 배향 수단 (21) 은 유리하게 로터 샤프트 (1) 의 제 1 플랜지 요소 (5) 에 배열되고, 척 세그먼트 (24) 는 플랜지 요소 (5) 의 적어도 하나의 섹션을 둘러싸는 한편, 예를 들면 수용 맨드릴 또는 수용 핀과 같이 구성된 수용 세그먼트 (25) 는 제 1 플랜지 요소 (5) 의 리세스 (5.1) (도 2 를 참조) 와 적어도 부분적으로 맞물린다. 수용 세그먼트 (25) 가 제 1 플랜지 요소 (5) 의 내부의 치형과 상호 작용하는 여기서 도시 생략된 외부의 치형을 갖는 것이 고려될 수 있다. 따라서, 수용 세그먼트 (25) 가 제 1 플랜지 요소 (5) 의 리세스 (5.1) 내로 스크류 결합되는 것이 고려될 수 있다. 유리하게, 배향 수단 (21) 의 수용 세그먼트 (25) 는 여기서 도시 생략된, 스프링 요소, 특히 압축 스프링 요소에 의해 장착된다. 이는 유리하게 로터 샤프트 (1) 에서 배향 수단 (21) 의 간단한 배향을 가능하게 한다.
추가로, 도 7 은 조립 디바이스 (20) 의 클램핑 수단 (22) 을 도시한다. 클램핑 수단 (22) 은 적어도 하나의 포지션닝 모듈 (23), 유리하게 복수의 포지션닝 모듈들 (23 내지 23.5) 을 갖는다. 유리하게, 포지션닝 모듈들의 수는 로터 샤프트 (1) 의 샤프트 세그먼트 (2) 에 위치된 적층된 코어들의 수에 상응한다. 따라서, 클램핑 수단 (22) 에 마찬가지로 배열된 6개의 적층된 코어들 (11 내지 11.5) 이 배열되고, 상기 6개의 적층된 코어들은 로터 샤프트 (1) 에 대해 그들의 포지션, 특히 서로에 대해 그들이 각진 포지션의 관점에서 상응하는 포지션닝 모듈들 (23 내지 23.5) 에 의해 배향된다. 추가로, 제 2 압력 요소 (12) 가 클램핑 수단 (22) 에 배열되고 결국에 서로에 대해 열을 지어 배열되는 적층된 코어들 (11-11.5) 를 폐쇄한다. 유리하게, 클램핑 수단 (22), 특히 각각의 포지션닝 모듈 (23 내지 23.5) 은 개별적인 적층된 코어들 (11 내지 11.5) 의 포지션을 결정하도록 여기서 도시 생략된 센서 요소를 갖는다. 클램핑 수단 (22), 특히 클램핑 수단 (22) 의 각각의 포지션닝 모듈 (23 내지 23.5) 이 여기서 도시 생략된 배향 공구를 갖는 것이 추가로 고려될 수 있고, 상기 배향 공구에 의해 특히 개별적인 적층된 코어들 (11 내지 11.5) 의 각진 포지션 또는 단일한 적층된 코어 (11) 의 개별적인 금속 시트들이 조정될 수 있다. 추가로, 유리하게 클램핑 수단 (22) 을 통해 연장되는 수용 수단 (26) 이 도시된다. 유리하게, 수용 수단 (26) 및 클램핑 수단 (22) 은 동일한 센터 축선을 갖고 결국에 서로에 동축 방향으로 배열된다. 유리하게, 수용 수단 (26) 은 적층된 코어들 (11 내지 11.5) 의 관통 보어 구멍들 (110 내지 110.5) 및 유리하게 압력 디스크를 형성하고 그 제 2 플랜지 요소 (6) 에서 로터 샤프트 (1) 와 접촉하는 제 2 압력 요소 (12) 의 관통 보어 구멍 (120) 을 통해 연장된다. 유리하게, 수용 수단 (26) 은 또한 제 2 플랜지 요소 (6) 의 리세스 (6.1) (도 5 를 참조) 내로 적어도 일부에 대해 연장되는 수용 저널 (27) 을 포함한다. 수용 수단 (26) 및 배향 수단 (21) 에 의해, 로터 샤프트 (1) 는 규정된 포지션에서 클램핑되고 클램핑 수단 (22) 및 그 안에 배열된 적층된 코어들 (11 내지 11.5) 뿐만 아니라 그 안에 배열된 제 2 압력 요소 (12) 에 대해 배향된다.
로터 샤프트 (1), 특히 로터 샤프트 (1) 의 샤프트 세그먼트 (2) 와 적층된 코어들 (11 내지 11.5) 을 함께 결합할 때에, 배향 수단 (21) 은 예를 들면 조립 방향 (M) 으로 이동되거나, 또는 클램핑 수단 (22) 은 조립 방향 (M) 에 대해 이동된다. 또한 배향 수단 (21) 및 클램핑 수단 (22) 은 서로를 향해 이동되어, 양쪽 수단이 적어도 일시적으로 이동을 수행하는 것이 고려될 수 있다. 배향 수단 (21) 및/또는 클램핑 수단 (22) 의 장착 이동은 로터 샤프트 (1), 특히 샤프트 세그먼트 (2) 가 적층된 코어들 (11 내지 11.5) 의 관통 보어 구멍들 (110 내지 110.5) 을 통해 그리고 제 2 압력 요소 (12) 의 관통 보어 구멍 (120) 을 통해 이동되게 한다. 이러한 이동은 프레스 끼워맞춤이 제 2 압력 요소 (12) 와 샤프트 세그먼트 (2), 특히 샤프트 세그먼트 (2) 에 적용된 롤러 버니싱 (여기서 도시 생략됨), 특히 제 2 롤러 버니싱 (4) (도 1 을 참조) 사이에 형성될 때까지 행해진다.
도 8 은 본 발명에 따른 조립 디바이스 (20) 의 또 다른 실시형태를 측횡단면도로 도시한다. 명확성을 위해, 조립 디바이스 (20) 에 공지된 섹션들은 도시되지 않는다. 조립 디바이스 (20) 는 단지 제 1 압력 요소 (7) 가 또한 클램핑 수단 (22) 에 배열될 수 있다는 점에서만 본질적으로 도 7 에 도시된 조립 디바이스 (20) 와 상이하다. 결국에, 유리하게 제 1 압력 요소 (7), 제 2 압력 요소 (12) 및 적어도 하나의 적층된 코어 (23) 및 유리하게 복수의 적층된 코어들 (23 내지 23.5) 은 클램핑 수단 (22) 에 배열되고, 적층된 코어들 (23 내지 23.5) 은 제 1 압력 요소 (7) 와 제 2 압력 요소 (12) 사이에 배열된다. 조립 디바이스 (20) 의 모든 다른 특징부들은 조립 디바이스 (20) 에 대해 도 7 에서 도시된 실시형태에 본질적으로 상응하므로, 따라서 그것에 대해 제공된 설명들이 고려되거나 고려될 수 있다.
도 7 에 따른 조립 디바이스 (20) 에서 이미 설명된 바와 같이, 로터 샤프트 (1), 특히 로터 샤프트 (1) 의 샤프트 세그먼트 (2) 와 적층된 코어들 (11 내지 11.5) 를 함께 결합할 때에, 배향 수단 (21) 은 예를 들면 조립 방향 (M) 으로 이동되거나, 또는 클램핑 수단 (22) 은 조립 방향 (M) 에 대해 이동된다. 또한 배향 수단 (21) 및 클램핑 수단 (22) 은 서로를 향해 이동되어, 양쪽 수단이 적어도 일시적으로 이동을 수행하는 것이 고려될 수 있다. 배향 수단 (21) 및/또는 클램핑 수단 (22) 의 장착 이동은, 로터 샤프트 (1), 특히 샤프트 세그먼트 (2) 가, 처음에 유리하게 압력 디스크로서 구성된 제 1 압력 요소의 관통 보어 구멍 (70) 을 통해, 그리고 그후 적층된 코어들 (11 내지 11.5) 의 관통 보어 구멍들 (110 내지 110.5) 를 통해 그리고 마지막으로 마찬가지로 유리하게 압력 디스크로서 구성된 제 2 압력 요소 (12) 의 관통 보어 구멍 (120) 를 통해 이동되게 한다. 이러한 이동은, 프레스 끼워맞춤이 적어도 제 1 압력 요소 (7) 와 샤프트 세그먼트 (2), 특히 샤프트 세그먼트 (2) 에 적용된 롤러 버니싱 (여기서 도시 생략됨), 특히 제 1 롤러 버니싱 (3) (도 1 을 참조) 사이에, 또는 제 2 압력 요소 (12) 와 샤프트 세그먼트 (2), 특히 샤프트 세그먼트 (2) 에 적용된 롤러 버니싱 (여기서 도시 생략됨), 특히 제 2 롤러 버니싱 (4) (도 1 을 참조) 사이에 형성될 때까지 행해진다.
도 9 는 적층된 코어들 (11 내지 11.5) 이 그들의 각진 포지션의 관점에서 서로에 대해 오프셋되어 배열되는 전기 기계의 로터 세그먼트 (10) 의 실시형태를 도시한다. 이러한 오프셋 배열은 특히 서로에 대해 개별적인 자석 포켓들 (9 내지 9.5) 의 포지션닝에 의해 알 수 있다. 자석 포켓들 (9 내지 9.5) 은 유리하게 적층된 코어에서 영구 자석들의 배열을 위한 역할을 한다. 추가로, 원하는 갭 (S) 의 형성은 도 9 에 도시되는 데, 갭은 적층된 코어들 (11 내지 11.5) 사이에, 특히 개별적인 적층된 코어들 (11 내지 11.5) 의 관통 보어 구멍의 표면과 로터 샤프트 (1) 의 샤프트 세그먼트 (2) 의 외부 직경 사이에 형성된다.
도 10 은 도 9 에서 도시된 바와 같은 섹션 B - B 의 평면도를 도시한다. 추가로, 서로로부터 오프셋된 각진 포지션을 갖는 자석 포켓들 (9 내지 9.5) 의 구성이 도시된다. 도 10 에 도시된 특징부 (A) 는 도 11 에 확대되어 도시된다. 이는 특히 적층된 코어의 개별적인 금속 시트 또는 개별적인 적층된 코어 (11 내지 11.5) (도 8 을 참조) 의 마킹 (30) 의 구성을 도시한다. 마킹 (30) 은 유리하게 예를 들면 리세스들, 함몰부들 또는 노치들로서 형성되는 복수의 특징부들 (31 내지 36) 을 갖는다. 마킹 (30) 당 특징부들 (31 내지 36) 의 수는 유리하게 상호 각진 포지션-오프셋되어 적층된 코어들 (11) 또는 금속 시트들의 수에 상응한다. 이는 예를 들면 그들의 각진 포지션에서 서로 오프셋 (set off) 되는 6개의 금속 시트들이 존재할 때에, 6개의 시트들의 각각이 6개의 돌출된 특징부들 (31 내지 35) 을 구비한 마킹 (30) 을 갖는다는 것을 의미한다. 따라서, 예를 들면 각진 포지션에서 서로로부터 오프셋된 6개의 적층된 코어들 (11) 에서, 적층된 코어들 (11) 의 각각은 6개의 특징부들 (31 내지 36) 을 구비한 적어도 하나의 마킹 (30) 을 갖는다. 서로로부터 마킹들 (30) 의 각도 오프셋은 유리하게 서로로부터 적층된 코어들 (11) 의 각도 오프셋을 반영한다.
예를 들면 도 7 또는 도 8 에 도시된 바와 같이 포지션닝 모듈들 (23 내지 23.5) 은 유리하게 상응하는 센서 유닛들 또는 센서 수단 (28) 에 의해, 예를 들면, 샤프트 세그먼트 및 로터 샤프트 뿐만 아니라, 마킹들 (30 내지 30.5) 의 지원으로 서로에 대해 단일한 적층된 코어 (11) 의 개별적인 금속 시트들 또는 적층된 코어들 (11 내지 11.5) 의 포지션을 결정한다. 템플릿과 같은 배향 공구 (40) 의 지원으로, 예를 들면 도 13 및 도 14 에서 아래에 도시된 바와 같이, 단일한 적층된 코어 (11) 의 개별적인 금속 시트들 또는 개별적인 적층된 코어들 (11 내지 11.5) 의 포지션닝은 서로에 대해 그들의 각진 포지션과 관련하여 행해진다. 예시로서, 도 12 는 그들의 각진 포지션과 관련하여 서로로부터 오프셋되어 포지션닝되는 적층된 코어들 (11 내지 11.5) 의 등각 투상도를 도시한다 결국에, 각각의 적층된 코어 (11 내지 11.5) 는 예를 들면 도 12 에 도시된 바와 같이 플루트들, 그루브들, 또는 함몰부들로서 형성된 마킹 (30 내지 30.5) 을 갖는다. 유리하게, 각각의 마킹 (30 내지 30.5) 은 개별적인 적층된 코어 (11 내지 11.5) 의 원주 방향에서 봤을 때에 서로로부터 거리를 갖고서 형성된 플루트들로서 형성된 복수의 특징부들 (31 내지 36) 을 가져서, 개별적인 적층된 코어들 (11 내지 11.5) 의 상이한 각진 포지션 오프셋은 이러한 방식으로 간단한 방식으로 조정되고 식별될 수 있다. 각진 포지션의 원하는 오프셋은 유리하게 서로에 대해 로킹 슬리브에 의해 매번 각각의 마킹 (30 내지 30.5) 의 특징부들 (31 내지 36) 을 이동시킴으로써 적층된 코어들 (11 내지 11.5) 의 장착 중에 가능하게 된다.
이미 상기 언급된 바와 같이, 도 13 및 도 14 는 그들의 각진 포지션의 관점에서 서로에 대해 적층된 코어의 개별적인 금속 시트들 또는 개별적인 적층된 코어들 (11 내지 11.5) 의 포지션닝을 위해 사용되는 배향 공구 (40) 를 도시한다. 배향 공구 (40) 는 유리하게 클램핑 수단 (22), 특히 개별적인 포지션닝 모듈들 (23 내지 23.5) 의 구성 요소이다. 유리하게, 각각의 포지션닝 모듈 (23 내지 23.5) 은 그 자체의 배향 공구 (40) 를 갖는다. 또한 배향 공구 (40) 는 서로에 대해 개별적인 적층된 코어들 (11 내지 11.5) 의 연속적인 배향을 가능하게 하도록 개별적인 포지션닝 모듈들 (23 내지 23.5) 을 따라 이동하는 것이 고려될 수 있다. 배향 공구 (40) 는 유리하게 단일한 적층된 코어 (11 내지 11.5) 의 개별적인 금속 시트들 또는 적층된 코어들 (11 내지 11.5) 의 포지션닝 및 회전을 가능하게 하도록, 노치들, 리세스들 또는 함몰부들로서 구성된 마킹들 (30 내지 30.5) 과 적어도 부분적으로 맞물린다.
도 15 는 전기 기계 (100) 의 하나의 실시형태의 횡단면을 평면도로 도시한다. 전기 기계 (100) 는 적어도 하나의 적층된 코어 (11) 와 아웃피팅된 로터 샤프트 (1) 를 구비한 로터 세그먼트 (10) 를 갖는다. 로터 세그먼트 (10) 또는 로터 샤프트 (1) 는 스테이터 (50) 내측에 배열된다. 자기력선들 (여기서 도시 생략됨) 은 와인딩 (여기서 도시 생략된) 의 배열 및 자석 포켓 (9) 에 배열된 영구 자석들 때문에 생성되고, 이는 전기 기계 (100) 의 작동 중에 형성된다. 특히, 자기적으로 비활성 영역들은 개별적인 자석 포켓들 (9) 사이에 형성되고, 상기 영역들은 도면 부호 (U) 로 나타내어진다. 이들 자기적으로 비활성 영역들 (U) 은 유리하게 전기 기계의 로터 세그먼트의 조립 동안 본 발명에 따른 방법에 의해 적어도 최소화되고, 특히 유리하게 그것들은 형성되지 않는다. 따라서, 이를 달성하도록, 개별적인 적층된 코어들 (11 내지 11.5) 은 그들의 각진 포지션의 관점에서 서로로부터 오프셋되어 배열된다. 이는 서로에 대해 적층된 코어들 또는 개별적인 적층된 코어의 개별적인 금속 시트들의 오프셋된 각진 포지션이 원하는 자기적 구성의 관점에서 조정된다는 것을 의미한다. 따라서, 자속의 유동은 유리하게 개별적인 금속 시트들 또는 적층된 코어들 (11 내지 11.5) 의 마킹들 (30 내지 30.5) 의 포지션의 선택을 위해 고려될 것이다. 특히 유리하게, 그들의 포지션의 관점에서 그리고 또한 유리하게 그들의 지오메트리 구성의 관점에서 정확하게 각진 포지션 배향에 대해 요구되는 마킹들 (30 내지 30.5) 을 구성하고 배향하여 자속 편향이 원하는 방식으로 영향받을 수 있는 것이 가능하다. 유리하게, 이로써, 자석 포켓들 (9) 주위에서 기본적으로 적어도 부분적으로 연장되는 자기적 비활성 영역들 (U) 이 채워질 (saturation) 것이다.
도 16 은 도 15 에 도시된 특징부 (T) 의 확대도를 도시한다. 연속적으로 배열된 개별적인 적층된 코어들 (11 내지 11.5) 의 각도 오프셋은 여기서 자석 포켓들 (9) 의 영역으로 나타내어지고, 이는 결국에 또한 서로에 대해 각도 오프셋을 갖는다. 유선형의 형상들은 볼록한 또는 오목한 마킹들 (30 내지 30.5) 의 지오메트리의 구성에 대해 유리하게 사용될 것이다. 결국에, - 예를 들면, 공기 갭의 직경에서 가능한 가장 작은 난류를 생성하도록 - 전기 기계가 본 발명에 따른 로터 세그먼트와 배열되는 차량의 전향 이동의 경우에 - 우선적인 회전 방향을 고려하는 것이 유리하다. 또한 대류 냉각을 위한 와류들 또는 유동들과 같은 공기 갭에서 원하는 대류 효과를 마킹들 (30 내지 30.5) 의 지오메트리 구성에 의해 발생시키는 것이 고려될 수 있다.
1
로터 샤프트
2 샤프트 세그먼트
2.1 샤프트 세그먼트의 제 1 원위 단부
2.2 샤프트 세그먼트의 제 2 원위 단부
2.3 샤프트 세그먼트의 제 1 단부 면
2.4 샤프트 세그먼트의 제 2 단부 면
3 제 1 재료 레이징/제 1 롤러 버니싱
4 제 2 재료 레이징/제 2 롤러 버니싱
5 제 1 플랜지 요소
5.1 제 1 플랜지 요소의 리세스
6 제 2 플랜지 요소
6.1 제 2 플랜지 요소의 리세스
7 압력 요소
7.1 보어 구멍들
7.2 측 표면
8 제 1 플랜지 요소의 내부의 치형
9-9.5 자석 포켓
10 로터 세그먼트
11-11.5 적층된 코어
12 제 2 압력 요소
20 조립 디바이스
21 배향 수단
22 클램핑 수단
23-23.5 포지션닝 모듈
24 척 세그먼트
25 수용 세그먼트
26 수용 수단
27 수용 저널
28 센서 수단
30-30.5 리세스/마킹
31-36 특징부들
40 배향 공구
50 스테이터
100 전기 기계
110-110.5 적층된 코어의 관통 개구
111 적층된 코어의 측 표면
120 압력 요소의 관통 개구
H 배향 에지를 도시하는 라인
L 종방향 축선
M 조립 방향
U 비자기적 활성 영역들.
2 샤프트 세그먼트
2.1 샤프트 세그먼트의 제 1 원위 단부
2.2 샤프트 세그먼트의 제 2 원위 단부
2.3 샤프트 세그먼트의 제 1 단부 면
2.4 샤프트 세그먼트의 제 2 단부 면
3 제 1 재료 레이징/제 1 롤러 버니싱
4 제 2 재료 레이징/제 2 롤러 버니싱
5 제 1 플랜지 요소
5.1 제 1 플랜지 요소의 리세스
6 제 2 플랜지 요소
6.1 제 2 플랜지 요소의 리세스
7 압력 요소
7.1 보어 구멍들
7.2 측 표면
8 제 1 플랜지 요소의 내부의 치형
9-9.5 자석 포켓
10 로터 세그먼트
11-11.5 적층된 코어
12 제 2 압력 요소
20 조립 디바이스
21 배향 수단
22 클램핑 수단
23-23.5 포지션닝 모듈
24 척 세그먼트
25 수용 세그먼트
26 수용 수단
27 수용 저널
28 센서 수단
30-30.5 리세스/마킹
31-36 특징부들
40 배향 공구
50 스테이터
100 전기 기계
110-110.5 적층된 코어의 관통 개구
111 적층된 코어의 측 표면
120 압력 요소의 관통 개구
H 배향 에지를 도시하는 라인
L 종방향 축선
M 조립 방향
U 비자기적 활성 영역들.
Claims (19)
- 전기 기계의 로터 세그먼트 (10) 를 조립하기 위한 방법으로서,
상기 로터 세그먼트 (10) 는,
적어도 하나의 로터 샤프트 (1),
상기 로터 샤프트 (1) 에 결합된 적어도 하나의 적층된 코어 (11, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5), 및
상기 적어도 하나의 적층된 코어 (11, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5) 를 클램핑하는 두개의 압력 요소들 (7, 12) 을 갖고,
상기 방법은 적어도 다음의 단계들을 갖는 전기 기계의 로터 세그먼트 (10) 를 조립하기 위한 방법:
- 조립 디바이스 (20) 에 상기 로터 샤프트 (1) 를 배열하고 상기 조립 디바이스 (20) 의 배향 수단 (21) 을 사용하여 상기 로터 샤프트 (1) 를 배향하는 단계;
- 상기 조립 디바이스 (20) 의 클램핑 수단 (22) 내에 상기 적어도 하나의 적층된 코어 (11, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5) 및 적어도 제 2 압력 요소 (12) 또는 제 1 압력 요소 (7) 를 배열하는 단계,
- 상기 클램핑 수단 (22) 의 포지션닝 모듈 (23, 23.1, 23.2, 23.3, 23.4, 23.5) 에 의해 그 각진 포지션과 관련하여 적어도 상기 적어도 하나의 적층된 코어 (11, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5) 를 배향하는 단계로서, 상기 포지션닝 모듈들 (23, 23.1, 23.2, 23.3, 23.4, 23.5) 의 수는 상기 로터 샤프트 (1) 에 배열되는 상기 적층된 코어들 (11, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5) 의 수에 상응하는, 상기 적어도 하나의 적층된 코어 (11, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5) 를 배향하는 단계, 및
- 상기 적어도 하나의 적층된 코어 (11, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5) 가 상기 로터 샤프트 (1) 에서 푸시되고 적어도 상기 제 2 압력 요소 (12) 또는 상기 제 1 압력 요소 (7) 가 상기 로터 샤프트 (1) 에 연결되는 방식으로 상기 클램핑 수단 (22) 에 대해 상기 로터 샤프트 (1) 를 이동시키는 단계. - 제 1 항에 있어서,
상기 로터 샤프트 (1) 는 사전 장착되고,
상기 로터 샤프트 (1) 의 샤프트 세그먼트 (2) 는 상기 압력 요소들 (7, 12) 의 적어도 하나에, 특히 상기 제 1 압력 요소 (7) 에 연결되어, 상기 제 1 압력 요소 (7) 는 상기 샤프트 세그먼트 (2) 의 제 1 원위 단부 (2.1) 에 배열되는 것을 특징으로 하는, 전기 기계의 로터 세그먼트를 조립하기 위한 방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 샤프트 세그먼트 (2) 는 적어도 상기 샤프트 세그먼트 (2) 의 제 1 단부 면 (2.3) 에 배열되는 제 1 플랜지 요소 (5), 또는 상기 샤프트 세그먼트 (2) 의 제 2 단부 면 (2.4) 에 배열되는 제 2 플랜지 요소 (6) 에 연결되는 것을 특징으로 하는, 전기 기계의 로터 세그먼트를 조립하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 적어도 한 항에 있어서,
상기 로터 샤프트 (1) 는 상기 적어도 하나의 적층된 코어 (11, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5) 가 상기 로터 샤프트 (1) 에 사전 장착된 압력 요소 (7, 12), 특히 상기 제 1 압력 요소 (7) 와 접촉할 때까지 상기 클램핑 수단 (22) 에 대해 이동되는 것을 특징으로 하는, 전기 기계의 로터 세그먼트를 조립하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 적어도 한 항에 있어서,
상기 배향 수단 (21) 은 상기 로터 샤프트 (1) 의 제 1 플랜지 요소 (5) 에 배열되어 상기 배향 수단 (21) 의 적어도 하나의 척 세그먼트 (24) 는 상기 제 1 플랜지 요소 (5) 의 섹션을 적어도 부분적으로 둘러싸거나 또는 상기 배향 수단 (21) 의 수용 세그먼트 (25) 는 상기 제 1 플랜지 요소 (5) 의 리세스 (5.1) 와 적어도 부분적으로 맞물리는 것을 특징으로 하는, 전기 기계의 로터 세그먼트를 조립하기 위한 방법. - 제 3 항 내지 제 5 항 중 적어도 한 항에 있어서,
상기 로터 샤프트 (1) 를 수용하고 안내하기 위한 수용 수단 (26) 은 상기 로터 샤프트 (1) 의 제 2 플랜지 요소 (12) 에 배열되고,
상기 수용 수단 (26) 은 이동 가능하도록 구성되어 상기 클램핑 수단 (22) 과 상기 로터 샤프트 (1) 사이에서 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는, 전기 기계의 로터 세그먼트를 조립하기 위한 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 수용 수단 (26) 은 상기 클램핑 수단 (22) 을 따라 상기 로터 샤프트 (1) 와 함께 이동되는 것을 특징으로 하는, 전기 기계의 로터 세그먼트를 조립하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 적어도 한 항에 있어서,
상기 클램핑 수단 (22) 의 센서 수단 (28) 은 상기 적어도 하나의 적층된 코어 (11, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5) 의 적어도 하나의 마킹 (30, 30.1, 30.2, 30.3, 30.4, 30.5) 의 각진 포지션을 검출하는 것을 특징으로 하는, 전기 기계의 로터 세그먼트를 조립하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 8 항 중 적어도 한 항에 있어서,
각진 포지션과 관련하여 서로에 대해 오프셋될 수 있는 복수의 적층된 코어들 (11, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5) 은 상기 로터 샤프트 (1) 에 배열되는 한편, 상기 각진 포지션의 조정은 배향 공구 (40) 에 의해 행해지고,
상기 배향 공구는 상기 적층된 코어들 (11, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5) 의 각각에 배열된 마킹들 (30, 30.1, 30.2, 30.3, 30.4, 30.5) 을 고려하여 서로에 대해 상기 적층된 코어들 (11, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5) 을 포지션닝하는 것을 특징으로 하는, 전기 기계의 로터 세그먼트를 조립하기 위한 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 마킹들 (30, 30.1, 30.2, 30.3, 30.4, 30.5) 은 서로에 대해 각도 오프셋을 갖도록 포지션닝되어 상기 적층된 코어들 (11, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5) 의 상기 각도 오프셋은 이러한 방식으로 조정되고 다시 제공되는 것을 특징으로 하는, 전기 기계의 로터 세그먼트를 조립하기 위한 방법. - 전기 기계의 로터 세그먼트 (10) 를 조립하기 위한 조립 디바이스 (20) 로서,
상기 로터 세그먼트 (10) 는,
적어도 하나의 로터 샤프트 (1),
상기 로터 샤프트 (1) 에 결합된 적어도 하나의 적층된 코어 (11, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5), 및
상기 적어도 하나의 적층된 코어 (11, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5) 를 클램핑하는 두개의 압력 요소들 (7, 12) 을 갖고,
상기 조립 디바이스 (20) 는 규정된 조립 포지션에 상기 로터 샤프트 (1) 를 배향하기 위한 적어도 하나의 배향 수단 (21), 및 상기 로터 샤프트 (1) 에 대해 상기 압력 요소들 (7, 12) 의 적어도 하나 뿐만 아니라 상기 적어도 하나의 적층된 코어 (11, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5) 를 포지션닝하기 위한 클램핑 수단 (22) 을 갖고,
상기 클램핑 수단 (22) 은 상기 로터 샤프트 (1) 에 대해 그 각진 포지션과 관련하여 상기 적어도 하나의 적층된 코어 (11, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5) 를 배향하기 위한 적어도 하나의 포지션닝 모듈 (23, 23.1, 23.2, 23.3, 23.4, 23.5) 을 포함하고,
상기 포지션닝 모듈들 (23, 23.1, 23.2, 23.3, 23.4, 23.5) 의 수는 상기 로터 샤프트 (1) 에 배열된 상기 적층된 코어들 (11, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5) 의 수에 상응하는, 전기 기계의 로터 세그먼트를 조립하기 위한 조립 디바이스. - 제 11 항에 있어서,
상기 클램핑 요소 (22) 는 상기 압력 요소들 (7, 12) 의 하나, 특히 상기 제 2 압력 요소 (12) 뿐만 아니라 상기 적어도 하나의 적층된 코어 (11, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5) 를 수용하고 배열하기 위한 척인 것을 특징으로 하는, 전기 기계의 로터 세그먼트를 조립하기 위한 조립 디바이스. - 제 11 항 또는 제 12 항 중 적어도 한 항에 있어서,
상기 배향 수단 (21) 은 상기 로터 샤프트 (1) 의 섹션을 부분적으로 둘러싸고 수용하기 위한 적어도 하나의 척 세그먼트 (24) 또는 부분적으로 상기 로터 샤프트 (1) 의 섹션과 맞물리고 상기 로터 샤프트 (1) 의 섹션을 수용하기 위한 수용 세그먼트 (25) 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전기 기계의 로터 세그먼트를 조립하기 위한 조립 디바이스. - 제 13 항에 있어서,
상기 수용 세그먼트 (25) 는 스프링-로딩되는 것을 특징으로 하는, 전기 기계의 로터 세그먼트를 조립하기 위한 조립 디바이스. - 샤프트 세그먼트 (2) 및 적어도 두개의 적층된 코어들 (11, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5) 을 갖는 로터 세그먼트 (1) 로서,
적어도 두개의 상기 적층된 코어들 (11, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5) 은각진 포지션에 대해 서로 오프셋되어 배열될 수 있고,
상기 적층된 코어들 (11, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5) 의 각각은 적어도 하나의 마킹 (30, 30.1, 30.2, 30.3, 30.4, 30.5) 을 갖고,
상기 마킹 (30, 30.1, 30.2, 30.3, 30.4, 30.5) 은 복수의 특징부들 (31, 32, 33, 34, 35, 36) 을 갖고,
마킹 (30, 30.1, 30.2, 30.3, 30.4, 30.5) 당 상기 특징부들 (31, 32, 33, 34, 35, 36) 의 수는 상기 샤프트 세그먼트 (2) 에 결합되고 서로에 대해 각진 포지션으로 오프셋될 수 있는 상기 적층된 코어들 (11, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5) 의 수에 상응하는 것을 특징으로 하는, 로터 세그먼트를 조립하기 위한 조립 디바이스. - 제 15 항에 있어서,
상기 로터 세그먼트 (1) 는 서로의 사이에 적어도 두개의 상기 적층된 코어들 (11, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5) 을 클램핑하는 두개의 압력 요소들 (7, 12) 을 갖는 것을 특징으로 하는, 로터 세그먼트를 조립하기 위한 조립 디바이스. - 제 15 항 또는 제 16 항 중 적어도 한 항에 있어서,
상기 적층된 코어들 (11, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5) 은 서로의 옆에 배열되는 복수의 금속 시트들로 이루어지고,
각각의 금속 시트는 마킹 (30, 30.1, 30.2, 30.3, 30.4, 30.5) 을 갖는 것을 특징으로 하는, 로터 세그먼트를 조립하기 위한 조립 디바이스. - 제 17 항에 있어서,
각각의 적층된 코어 (11, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5) 의 개별적인 상기 금속 시트들은 서로에 대해 배향되어 그들의 마킹들 (30, 30.1, 30.2, 30.3, 30.4, 30.5) 은 서로와 동일한 높이인 것을 특징으로 하는, 로터 세그먼트를 조립하기 위한 조립 디바이스. - 제 15 항 내지 제 18 항 중 적어도 한 항에 있어서,
상기 마킹들 (30, 30.1, 30.2, 30.3, 30.4, 30.5) 은 서로에 대해 오프셋된 각진 포지션으로 배열되어 상기 적층된 코어들 (11, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5) 의 각도 오프셋을 반영하는 것을 특징으로 하는, 로터 세그먼트를 조립하기 위한 조립 디바이스.
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