WO2011067129A2 - Elektrische maschine - Google Patents

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WO2011067129A2
WO2011067129A2 PCT/EP2010/067912 EP2010067912W WO2011067129A2 WO 2011067129 A2 WO2011067129 A2 WO 2011067129A2 EP 2010067912 W EP2010067912 W EP 2010067912W WO 2011067129 A2 WO2011067129 A2 WO 2011067129A2
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WO
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shaft
electrical machine
relief recess
machine according
lamella
Prior art date
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PCT/EP2010/067912
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English (en)
French (fr)
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WO2011067129A3 (de
Inventor
Juergen Koeninger
Dieter Holz
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/28—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]

Definitions

  • the invention relates to an electrical machine, in particular an electric motor, with a rotor and a shaft. Specifically, the invention relates to the field of electric motors for motor vehicles, in particular those serving as auxiliary electric drives
  • Electric motors for power-operated adjustment or for supporting a
  • the electric machine according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that a joining process optimized and thus an optimized connection of the shaft with the slats is possible.
  • the measures listed in the dependent claims are advantageous
  • the rotor preferably has a plurality of fins. These slats can be added individually, as a plate pack or by means of several disc packs on the shaft.
  • a mechanical connection is formed between the shaft and at least one lamella per lamella packet. In the assembled state, therefore, there is preferably a mechanical connection between a plurality of fins and the shaft.
  • a mechanical connection can also be configured between all slats and the shaft.
  • one part of the lamellae can be used for centering and another part of the lamellae can be used for mechanical connection to the shaft.
  • the lamella in the attachment region has at least one clamping projection adjoining the receiving bore, which cooperates with the shaft for connecting the lamella to the shaft, and in that the relief recess is associated with the clamping projection. Furthermore, it is advantageous that the
  • Relief recess allows elastic and / or plastic deformation of the blade at least in the region of the clamping projection.
  • Relief recess allows. As a result, the occurrence of mechanical stress peaks during pressing can be avoided. This minimizes seizure and scoring on the shaft during insertion.
  • Fixing the occurring press-in force can be specified within certain limits.
  • the press-in force can be adjusted depending on the design of the receiving bore and in particular an inner diameter of the receiving bore of the blade.
  • a certain Tolerance variation of the individual slats are tolerated, since the internal geometry of the slat in the mounting area during joining by deformation of the
  • Mounting region in particular on the clamping projection, adapts. It is also advantageous that a plurality of clamping projections are provided which cooperate with the shaft, that the clamping projections in a circumferential direction on the
  • Receiving hole are arranged distributed and that each clamping projection is associated with at least one relief recess.
  • the lamella in the attachment region has at least one edge adjacent to the receiving bore, which cooperates with the shaft, and that the relief recess is associated with the edge.
  • the edge is configured as an edge extending at least approximately rectilinearly.
  • the lamella bears with the edge on the shaft of the rotor.
  • a certain deformation of the blade is made possible on the edge, wherein the plastic deformation is derived on the relief recess.
  • Pressing force can be set.
  • an elastically and / or plastically deformable fastening web of the blade is configured in the attachment region between the edge and the relief recess. Due to the design of the relief recess and the receiving bore, a more or less wide attachment web of the blade can be configured to at least the desired maximum insertion force
  • Circumferential direction is greater than an extension of the relief recess in a radial direction.
  • the rigidity of the lamella can be reduced, especially in the radial direction and especially in the area of the relief recess. This is especially true in combination with a deformable mounting bar that rests on one edge of the Receiving bore is provided, an advantage.
  • the relief recess can be configured in particular as an elliptical relief recess.
  • the relief recess is at least approximately designed as a circular relief recess. This is particularly advantageous in combination with a clamping projection, wherein the circular relief recess is preferably arranged radially behind the clamping projection.
  • a plurality of relief recesses are provided, which are arranged at least approximately on a aligned on the central receiving bore circular line. It is also advantageous that the
  • Relief recesses are arranged distributed in a circumferential direction uniformly over the circular line. As a result, an optimized joining and a reliable centered arrangement of the lamella on the shaft is made possible. In addition, an advantageous compensation in terms of tolerance variations of the individual slats is possible.
  • FIG. 1 shows an electrical machine with a rotor in an excerptional, schematic representation according to a first exemplary embodiment of the invention
  • Fig. 2 shows a blade of the rotor shown in Fig. 1 of the electric machine according to a second embodiment of the invention.
  • Fig. 1 shows an electrical machine 1 with a rotor 2 and a shaft 3 in an excerpt, schematic representation corresponding to a first
  • the electric machine 1 can be configured in particular as an electric motor and serve for a motor vehicle.
  • the electric machine 1 is suitable for externally power-operated adjustment of elements of a
  • the electric machine 1 can serve as an electric motor for steering power assistance or for other assistance measures in motor vehicles.
  • the electric machine 1 according to the invention is also suitable for other applications.
  • a blade 4 of the rotor 2 is shown.
  • the rotor 2 has a plurality of such blades 4.
  • the rotor 2 is fixedly connected to the shaft 3.
  • the blade 4 and the other fins are joined to the shaft 3.
  • At least part of the lamellae, in particular the lamella 4, in this case is non-positively connected to the shaft 3.
  • a part of the slats can also serve only for centering.
  • the lamellae can in this case individually on the lamella 3 or as a plate pack or by means of several
  • Lamella packages pre-assembled on the shaft 3 are joined.
  • the lamella 4 has a central receiving bore 5.
  • the receiving bore 5 is in this case designed slightly larger than a cross section of the shaft 3.
  • the shaft 3 has an axis 6, which is oriented in Fig. 1 perpendicular to the plane of the drawing.
  • Receiving hole 5 is provided in the middle of the sipe 4, so that the mounted sipe 4 is centered with respect to the axis 6.
  • the lamella 4 has magnetic pockets 7, 8.
  • the individual magnet pockets of the multiple lamellae 4 are arranged one behind the other, so that magnets can be inserted into the magnet pockets 7, 8 in the mounted state.
  • two magnetic pockets 7, 8 are shown by way of example.
  • the joining holes 9 to 12 can serve, for example, for packaging the individual laminations of the rotor 2.
  • the individual lamellae including the lamella 4 can be aligned with one another via the joining bores 9 to 12.
  • further holes may be provided in the lamella 4, which are used to optimize the magnetic flux and thus to
  • Recesses may be provided which serve to optimize the magnetic flux.
  • the lamella 4 has a fastening region 15 which, together with others
  • Clamping projections 16 to 21 are designed here in the radial direction directed to the axis 6.
  • the clamping projections 16 to 21 extend in this case in the radial direction into the cross section of the shaft 3, as long as the blade 4 is not yet mounted on the shaft 3.
  • the clamping projections 16 to 21 are therefore acted upon in the radial direction to the outside.
  • the shaft 4 also has relief recesses 22 to 27.
  • each of the clamping projections 16 to 21 is one of
  • Relief recesses 22 to 27 assigned.
  • the respective relief recess 22 to 27 is in this case in the radial direction behind the respective clamping projection 16 to 21.
  • the clamping projection 16 is associated with the relief recess 22. In the radial direction is therefore behind the clamping projection 16, the relief recess 22nd
  • Circular relief recesses 22 to 27 designed in the form of through holes. In contrast to recesses which reduce the leakage flux, the relief recesses 22 to 27 serve to selectively reduce the rigidity of the blade 4 and thus to allow a certain deformation of the blade 4 in FIG.
  • the clamping projections 16 to 21 At least substantially radially outwardly with a force or
  • Press-in force or mechanical press-in stress is here converted into a plastic deformation of the lamella 4 in the region of the relief cutouts 22 to 27. Due to the design of the relief recesses 22 to 27, at least approximately a desired range for the occurring
  • Pressing force can be specified.
  • the relief recesses 22 to 27 lie on a circular line 31, so that they have at least approximately the same distance from the axis 6. As a result, the relief recesses 22 to 27 are distributed uniformly over the circular line 31 in the circumferential direction 30.
  • each relief recesses 22 to 27 are provided, so that they are arranged in pairs spaced by 60 ° to each other on the circular line 31.
  • Fig. 2 shows a blade 4 of the rotor 2 shown in Fig. 1 of the electric machine 1 according to a second embodiment.
  • the lamella 4 has edges 36, 37, 38, 39, 40, 41 adjoining the receiving bore 5 in the attachment region 15.
  • the edges 36 to 41 are designed as rectilinear edges 36 to 41.
  • the edges 36 to 41 extend in this case in the initial state in sections in the cross section of the shaft 3.
  • each one of the relief recesses 22 to 27 is assigned.
  • the relief recesses 22 to 27 are arranged radially behind the edges 36 to 41, but in the circumferential direction 30 each approximately centrally behind the respective edge 36 to 41.
  • the relief recesses 22 to 27 are arranged uniformly distributed over the circular line 31. Further, an extension 42 of the relief recess 23 in the
  • Circumferential direction 30 is greater than an extension 43 of the relief recess 23 in the radial direction.
  • the relief recesses 22 to 27 have an at least approximately elliptical configuration.
  • the fastening web 44 is elastically and / or plastically deformable.

Abstract

Eine elektrische Maschine (1), die insbesondere als Elektromotor für Kraftfahrzeuge dient, umfasst einen Rotor (2) und eine Welle (3). Der Rotor (2) weist hierbei zumindest eine Lamelle (4) auf, die auf die Welle (3) gefügt und mit der Welle (3) verbunden ist. Hierfür weist die Lamelle (4) in einem Befestigungsbereich (15) eine mittige Aufnahmebohrung (5) auf, durch die sich die Welle (3) erstreckt. Die Lamelle (4) weist in dem Befestigungsbereich (15) Entlastungsaussparungen (22 - 27) auf, die eine Verformung der Lamelle (4) im Befestigungsbereich (15) ermöglichen. Hierdurch ist eine vorteilhafte Fügung der Lamelle (4) auf die Welle (3) möglich.

Description

Beschreibung Titel
Elektrische Maschine Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, insbesondere einen Elektromotor, mit einem Rotor und einer Welle. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der Elektromotoren für Kraftfahrzeuge, insbesondere der als elektrische Hilfsantriebe dienenden
Elektromotoren zur fremdkraftbetätigten Verstellung oder zur Unterstützung einer
Verstellung von Elementen eines Kraftfahrzeugs.
Aus der DE 195 23 789 A1 ist ein Elektromotor mit einem Rotor, einem Stator und weiteren Bauteilen, die in einem Gehäuse des Elektromotors untergebracht sind, bekannt. Auf dem Stator sind mehrere Statorwicklungen auf einem Statorkern angeordnet. Der Statorkern ist am Außenumfang einer Traghülse fest angebracht und besteht aus magnetischem beziehungsweise magnetisierbarem Material. Außerdem ist der Rotor auf einer Welle des Elektromotors fest angebracht. Im Betrieb wird der Regelstrom zu den verschiedenen Statorwicklungen auf dem Anker des Stators mittels eines Steuerschaltkreises so gesteuert, dass sich ein rotierendes Magnetfeld im Inneren des Motors ergibt. Dieses nimmt dann den Rotor mit.
Der aus der DE 195 23 789 A1 bekannte Elektromotor hat den Nachteil, dass die
Befestigung der Lamellen und/oder der Lamellenpakete an der Welle aufwendig ist.
Denkbar ist es, dass die Befestigung der Lamellen und/oder der Lamellenpakete an der Welle durch eine Presspassung ausgeführt wird. Damit beim Aufpressen der einzelnen Lamellen beziehungsweise der Lamellenpakete auf die Welle die Kräfte nicht so groß werden, müssen die Fügepartner eng toleriert werden. Dies bedeutet allerdings hohe Fertigungskosten. Außerdem entstehen bei Verbindungen, bei denen die Befestigung durch eine Presspassung erzeugt wird, infolge der hohen Überdeckung beim Fügen an der Welle und den Paketen Riefen und Fresser. Hierdurch können sich Fehler in der Koaxialität und eine Verringerung der Haltekraft ergeben. Außerdem kann es zu plastischen Deformationen am Außendurchmesser der Lamellen kommen.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße elektrische Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass ein Fügeprozess optimiert und somit eine optimierte Verbindung der Welle mit den Lamellen möglich ist. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen elektrischen Maschine möglich.
Der Rotor weist vorzugsweise eine Vielzahl von Lamellen auf. Diese Lamellen können einzeln, als Lamellenpaket oder auch mittels mehrerer Lamellenpakete auf die Welle gefügt werden. Hierbei wird eine mechanische Verbindung zwischen der Welle und zumindest einer Lamelle je Lamellenpaket ausgebildet. Im montierten Zustand besteht somit vorzugsweise eine mechanische Verbindung zwischen mehreren Lamellen und der Welle. Je nach Ausgestaltung kann hierbei auch zwischen allen Lamellen und der Welle jeweils eine mechanische Verbindung ausgestaltet sein. Allerdings kann auch ein Teil der Lamellen zum Zentrieren und ein anderer Teil der Lamellen zum mechanischen Verbinden an der Welle dienen.
Vorteilhaft ist es, dass die Lamelle in dem Befestigungsbereich zumindest einen an die Aufnahmebohrung angrenzenden Klemmvorsprung aufweist, der zum Verbinden der Lamelle mit der Welle mit der Welle zusammenwirkt, und dass die Entlastungsaussparung dem Klemmvorsprung zugeordnet ist. Ferner ist es hierbei vorteilhaft, dass die
Entlastungsaussparung zumindest im Bereich des Klemmvorsprungs eine elastische und/oder plastische Verformung der Lamelle ermöglicht. Beim Fügen der Lamelle auf die Welle wird somit ein gewisses Nachgeben der Klemmvorsprungs durch elastische und/oder plastische Verformung der Lamelle zwischen dem Klemmvorsprung und der
Entlastungsaussparung ermöglicht. Hierdurch kann das Auftreten von mechanischen Spannungsspitzen beim Einpressen vermieden werden. Hierdurch ist eine Fresser- und Riefenbildung auf der Welle beim Einpressen minimiert. Über die Ausgestaltung der Entlastungsaussparung und der Anordnung der Entlastungsaussparung im
Befestigungsbereich kann die auftretende Einpresskraft innerhalb gewisser Grenzen vorgegeben werden. Hierbei kann der Einpresskraftbereich in Abhängigkeit von der Gestaltung der Aufnahmebohrung und insbesondere eines Innendurchmessers der Aufnahmebohrung der Lamelle eingestellt werden. Außerdem kann eine gewisse Toleranzschwankung der einzelnen Lamellen toleriert werden, da sich die Innengeometrie der Lamelle im Befestigungsbereich beim Fügen durch Verformung des
Befestigungsbereichs, insbesondere am Klemmvorsprung, anpasst. Vorteilhaft ist es auch, dass mehrere Klemmvorsprünge vorgesehen sind, die mit der Welle zusammenwirken, dass die Klemmvorsprünge in einer Umfangsrichtung an der
Aufnahmebohrung verteilt angeordnet sind und dass jedem Klemmvorsprung zumindest eine Entlastungsaussparung zugeordnet ist. Hierdurch wird eine vorteilhafte Fügung der Lamelle auf die Welle ermöglicht, bei der eine weitgehend zentrierte Anordnung der Lamelle trotz Toleranzen ermöglicht ist. Durch die Entlastungsaussparungen ist die
Steifigkeit der Lamelle verringert, so dass eine beim Fügen auftretende überschüssige Kraft als plastische Deformation der Entlastungsaussparungen abgeleitet werden kann. Hierbei wird auch eine plastische Deformation am Außendurchmesser der Welle minimiert. Vorteilhaft ist es, dass die Lamelle in dem Befestigungsbereich zumindest eine an die Aufnahmebohrung angrenzende Kante aufweist, die mit der Welle zusammenwirkt, und dass die Entlastungsaussparung der Kante zugeordnet ist. Hierbei ist es ferner vorteilhaft, dass die Kante als zumindest näherungsweise geradlinig verlaufende Kante ausgestaltet ist. Bei dieser Ausgestaltung liegt die Lamelle mit der Kante an der Welle des Rotors an. Hierbei wird eine gewisse Deformation der Lamelle an der Kante ermöglicht, wobei die plastische Deformation auf die Entlastungsaussparung abgeleitet wird. Hierdurch ist eine vorteilhafte Anpassung der Geometrie der Lamelle im Bereich der Aufnahmebohrung möglich. Durch die Ausgestaltung der Entlastungsaussparung und der Innengeometrie der Aufnahmebohrung, insbesondere der Kante, kann somit in vorteilhafter Weise ein
Einpresskraftbereich festgelegt werden.
Hierbei ist es auch vorteilhaft, dass im Befestigungsbereich zwischen der Kante und der Entlastungsaussparung ein elastisch und/oder plastisch verformbarer Befestigungssteg der Lamelle ausgestaltet ist. Durch die Ausgestaltung der Entlastungsaussparung und der Aufnahmebohrung kann ein mehr oder weniger breiter Befestigungssteg der Lamelle ausgestaltet werden, um die gewünschte maximale Einpresskraft zumindest
näherungsweise vorzugeben.
Vorteilhaft ist es, dass eine Erstreckung der Entlastungsaussparung in einer
Umfangsrichtung größer ist als eine Erstreckung der Entlastungsaussparung in einer radialen Richtung. Hierdurch kann die Steifigkeit der Lamelle besonders in der radialen Richtung und speziell im Bereich der Entlastungsaussparung verringert werden. Dies ist speziell in Kombination mit einem verformbaren Befestigungssteg, der an einer Kante der Aufnahmebohrung vorgesehen ist, von Vorteil. Hierbei kann die Entlastungsaussparung insbesondere als ellipsenförmige Entlastungsaussparung ausgestaltet sein. Beim Fügen der Lamelle auf die Welle kann es hierbei zu einer gewissen Deformation der
ellipsenförmigen Entlastungsaussparung kommen.
Vorteilhaft ist es auch, dass die Entlastungsaussparung zumindest näherungsweise als kreisförmige Entlastungsaussparung ausgestaltet ist. Dies ist speziell in Kombination mit einem Klemmvorsprung von Vorteil, wobei die kreisförmige Entlastungsaussparung vorzugsweise radial hinter dem Klemmvorsprung angeordnet ist.
Vorteilhaft ist es auch, dass mehrere Entlastungsaussparungen vorgesehen sind, die zumindest näherungsweise auf einer an der mittigen Aufnahmebohrung ausgerichteten Kreislinie angeordnet sind. Hierbei ist es auch von Vorteil, dass die
Entlastungsaussparungen in einer Umfangsrichtung gleichmäßig über die Kreislinie verteilt angeordnet sind. Hierdurch wird ein optimiertes Fügen und eine zuverlässige zentrierte Anordnung der Lamelle auf der Welle ermöglicht. Außerdem ist ein vorteilhafter Ausgleich in Bezug auf Toleranzschwankungen der einzelnen Lamellen möglich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine elektrische Maschine mit einem Rotor in einer auszugsweisen, schematischen Darstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung und
Fig. 2 eine Lamelle des in Fig. 1 dargestellten Rotors der elektrischen Maschine entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung
Fig. 1 zeigt eine elektrische Maschine 1 mit einem Rotor 2 und einer Welle 3 in einer auszugsweisen, schematischen Darstellung entsprechend einem ersten
Ausführungsbeispiel. Die elektrische Maschine 1 kann insbesondere als Elektromotor ausgestaltet sein und für ein Kraftfahrzeug dienen. Speziell eignet sich die elektrische Maschine 1 hierbei zur fremd kraftbetätigten Verstellung von Elementen eines
Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Schiebedachs, eines Fensters oder eines Sitzelements. Ferner kann die elektrische Maschine 1 als Elektromotor zur Lenkkraftunterstützung oder für andere Unterstützungsmaßnahmen in Kraftfahrzeugen dienen. Die erfindungsgemäße elektrische Maschine 1 eignet sich jedoch auch für andere Anwendungsfälle.
In der Fig. 1 ist eine Lamelle 4 des Rotors 2 dargestellt. Hierbei weist der Rotor 2 eine Vielzahl solcher Lamellen 4 auf. Der Rotor 2 ist fest mit der Welle 3 verbunden. Hierfür sind die Lamelle 4 und die weiteren Lamellen auf die Welle 3 gefügt. Zumindest ein Teil der Lamellen, insbesondere die Lamelle 4, ist hierbei mit der Welle 3 kraftschlüssig verbunden. Ein Teil der Lamellen kann auch lediglich zum Zentrieren dienen. Die Lamellen können hierbei einzeln auf die Lamelle 3 oder als Lamellenpaket oder mittels mehrerer
Lamellenpakete vormontiert auf die Welle 3 gefügt werden. Die Ausgestaltung der
Lamellen, die mit der Welle 3 kraftschlüssig verbunden sind, ist exemplarisch anhand der Lamelle 4 beschrieben.
Die Lamelle 4 weist eine mittige Aufnahmebohrung 5 auf. Die Aufnahmebohrung 5 ist hierbei etwas größer als ein Querschnitt der Welle 3 ausgestaltet. Die Welle 3 weist eine Achse 6 auf, die in der Fig. 1 senkrecht zur Zeichenebene orientiert ist. Die
Aufnahmebohrung 5 ist in der Mitte der Lamelle 4 vorgesehen, so dass die montierte Lamelle 4 bezüglich der Achse 6 zentriert ist.
Die Lamelle 4 weist Magnettaschen 7, 8 auf. Hierbei sind die einzelnen Magnettaschen der mehreren Lamellen 4 hintereinander angeordnet, so dass im montierten Zustand Magnete in die Magnettaschen 7, 8 eingeführt werden können. Hierbei sind exemplarisch zwei Magnettaschen 7, 8 dargestellt. Es ist jedoch auch eine andere Anzahl an Magnettaschen denkbar. Es ist auch eine Ausgestaltung eines Rotors 2 ohne Magnete denkbar, zum Beispiel bei einem Standard DC-Rotor beziehungsweise Standard DC-Anker.
Ferner weist die Lamelle 4 Fügebohrungen 9, 10, 1 1 , 12 auf. Die Fügebohrungen 9 bis 12 können beispielsweise zum Paketieren der einzelnen Lamellen des Rotors 2 dienen. Ferner können die einzelnen Lamellen einschließlich der Lamelle 4 über die Fügebohrungen 9 bis 12 zueinander ausgerichtet werden. Außerdem können weitere Bohrungen in der Lamelle 4 vorgesehen sein, die zur Optimierung des magnetischen Flusses und somit zur
Reduzierung eines magnetischen Streuflusses dienen. Entsprechend können auch
Ausnehmungen vorgesehen sein, die zur Optimierung des magnetischen Flusses dienen.
Die Lamelle 4 weist einen Befestigungsbereich 15 auf, der zusammen mit weiteren
Befestigungsbereichen der weiteren Lamellen eine Nabe des Rotors 2 bildet. An dem Befestigungsbereich 14 ist die Lamelle 4 an der Welle 3 befestigt. Hierbei sind in dem Befestigungsbereich 15 Klemmvorsprünge 16, 17, 18, 19, 20, 21 vorgesehen. Die
Klemmvorsprünge 16 bis 21 sind hierbei in radialer Richtung auf die Achse 6 gerichtet ausgestaltet. Die Klemmvorsprünge 16 bis 21 erstrecken sich hierbei in radialer Richtung bis in den Querschnitt der Welle 3, solange die Lamelle 4 noch nicht auf die Welle 3 montiert ist. Beim Fügen der Lamelle 4 auf die Welle 3 werden die Klemmvorsprünge 16 bis 21 daher in radialer Richtung nach außen beaufschlagt.
In dem Befestigungsbereich 15 weist die Welle 4 außerdem Entlastungsaussparungen 22 bis 27 auf. Hierbei ist jedem der Klemmvorsprünge 16 bis 21 eine der
Entlastungsaussparungen 22 bis 27 zugeordnet. Die jeweilige Entlastungsaussparung 22 bis 27 befindet sich hierbei in radialer Richtung hinter dem jeweiligen Klemmvorsprung 16 bis 21. Beispielsweise ist dem Klemmvorsprung 16 die Entlastungsaussparung 22 zugeordnet. In radialer Richtung befindet sich deshalb hinter dem Klemmvorsprung 16 die Entlastungsaussparung 22.
In diesem Ausführungsbeispiel sind die Entlastungsaussparungen 22 bis 27 als
kreisförmige Entlastungsaussparungen 22 bis 27 in Form von Durchgangsbohrungen ausgestaltet. Im Unterschied zu Ausnehmungen, die den Streufluss verringern, dienen die Entlastungsaussparungen 22 bis 27 zum gezielten Verringern der Steifigkeit der Lamelle 4 und somit zum Ermöglichen einer gewissen Verformung der Lamelle 4 im
Befestigungsbereich 15.
Beim Fügen der Lamelle 4 auf die Welle 3 werden die Klemmvorsprünge 16 bis 21 zumindest im Wesentlichen radial nach außen mit einer Kraft beziehungsweise
mechanischen Spannung belastet. Durch die Entlastungsaussparungen 22 bis 27 ist hierbei eine elastische und/oder plastische Deformation der Lamelle 4 im Befestigungsbereich 15 ermöglicht, so dass die Klemmvorsprünge 16 bis 21 in radialer Richtung etwas nachgeben. Bei diesem Nachgeben kommt es zu einer Verformung der Lamelle 4 im
Befestigungsbereich 15. Hierdurch kommt es zu einer Verformung der
Entlastungsaussparungen 22 bis 27. Speziell können somit mechanische
Spannungsspitzen, die beim Fügen auftreten, begrenzt werden. Die überschüssige
Einpresskraft beziehungsweise mechanische Einpressspannung wird hierbei in eine plastische Deformation der Lamelle 4 im Bereich der Entlastungsaussparungen 22 bis 27 umgewandelt. Durch die Ausgestaltung der Entlastungsaussparungen 22 bis 27 kann hierbei zumindest näherungsweise ein gewünschter Bereich für die auftretende
Einpresskraft vorgegeben werden. Somit wird auch eine Streuung der eintretenden
Einpresskraft beziehungsweise mechanischen Spannung beim Fügen reduziert. Somit ist ein optimiertes Fügen der Lamelle 4 auf die Welle 3 möglich. Hierbei können Fresser und Riefen, die beim Fügeprozess auftreten können, reduziert oder zumindest weitgehend verhindert werden. Außerdem kann eine vorteilhafte Zentrierung der Lamelle 4 bezüglich der Achse 6 erreicht werden.
In diesem Ausführungsbeispiel sind die Klemmvorsprünge 16 bis 21 sowie die
zugeordneten Entlastungsaussparungen 22 bis 27 in einer Umfangsrichtung 30
gleichmäßig um die Achse 6 angeordnet. Außerdem liegen die Entlastungsaussparungen 22 bis 27 auf einer Kreislinie 31 , so dass diese zumindest näherungsweise jeweils den gleichen Abstand zu der Achse 6 aufweisen. Hierdurch sind die Entlastungsaussparungen 22 bis 27 gleichmäßig über die Kreislinie 31 in der Umfangsrichtung 30 verteilt.
Beispielsweise sind in diesem Ausführungsbeispiel sechs Entlastungsaussparungen 22 bis 27 vorgesehen, so dass diese paarweise um 60° zueinander beabstandet auf der Kreislinie 31 angeordnet sind.
Beim Fügen der Lamelle 4 auf die Welle 3 werden dadurch Fresser und Riefen verhindert und eine zentrierte Anordnung der auf der Welle 3 befestigten Lamelle 4 erreicht. Fig. 2 zeigt eine Lamelle 4 des in Fig. 1 gezeigten Rotors 2 der elektrischen Maschine 1 entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Lamelle 4 im Befestigungsbereich 15 an die Aufnahmebohrung 5 angrenzende Kanten 36, 37, 38, 39, 40, 41 auf. Im Ausgangszustand der Lamelle 4 sind die Kanten 36 bis 41 als geradlinig verlaufende Kanten 36 bis 41 ausgestaltet. Die Kanten 36 bis 41 erstrecken sich hierbei im Ausgangszustand abschnittsweise in den Querschnitt der Welle 3. Beim Fügen der Lamelle 4 auf die Welle 3 wird der Befestigungsbereich 15 der Lamelle 4 an den Kanten 36 bis 41 in radialer Richtung beaufschlagt. Hierbei treten Fügekräfte beziehungsweise mechanische Spannungen in der Lamelle 4, insbesondere im Befestigungsbereich 15, auf. Den Kanten 36 bis 41 ist jeweils eine der Entlastungsaussparungen 22 bis 27 zugeordnet. Hierbei sind die Entlastungsaussparungen 22 bis 27 radial hinter den Kanten 36 bis 41 , aber in Umfangsrichtung 30 jeweils etwa mittig hinter der jeweiligen Kante 36 bis 41 angeordnet. Die Entlastungsaussparungen 22 bis 27 sind gleichmäßig über die Kreislinie 31 verteilt angeordnet. Ferner ist eine Erstreckung 42 der Entlastungsaussparung 23 in der
Umfangsrichtung 30 größer als eine Erstreckung 43 der Entlastungsaussparung 23 in der radialen Richtung. Entsprechendes gilt für die anderen Entlastungsaussparungen 22 bis 27. Hierdurch haben die Entlastungsaussparungen 22 bis 27 eine zumindest näherungsweise ellipsenförmige Ausgestaltung.
Zwischen der Kante 38 und der Entlastungsaussparung 24 ist ein Befestigungssteg 44 ausgebildet. Der Befestigungssteg 44 ist elastisch und/oder plastisch verformbar. Beim Fügen der Lamelle 4 auf die Welle 3 verformt sich der Befestigungssteg 44 des
Befestigungsbereichs 15 in radialer Richtung. Hierbei kommt es zu einer Verformung der Entlastungsaussparung 24. Entsprechend sind weitere Befestigungsstege zwischen den Kanten 36, 37, 39, 40, 41 und den zugeordneten Entlastungsaussparungen 22, 23, 25, 26, 27 ausgestaltet.
Somit kann in vorteilhafter Weise die Schwankung von Einpresskräften beim Fügen der Lamelle 4 auf die Welle 3 verringert werden. Ferner können auch Wellen 3 zum Einsatz kommen, die relativ hart ausgestaltet sind und sich beim Fügen nicht oder nur geringfügig umformen lassen. Durch die Ausgestaltung der Entlastungsaussparungen 22 bis 27 kann hierbei die auftretende Einpresskraft auf einen gewünschten Bereich eingestellt werden. Hierbei können auch andere Geometrien der Aufnahmebohrung 5 in vorteilhafter Weise durch Entlastungsaussparungen 22 bis 27 ergänzt werden. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.

Claims

Ansprüche
1. Elektrische Maschine (1 ), insbesondere Elektromotor, mit einem Rotor (2) und einer Welle (3), wobei der Rotor (2) zumindest eine Lamelle (4) aufweist, die auf die Welle (3) gefügt und mit der Welle (3) verbunden ist, und wobei die Lamelle (4) in einem
Befestigungsbereich (15) eine mittige Aufnahmebohrung (5) aufweist, durch die sich die Welle (3) erstreckt,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lamelle (4) in dem Befestigungsbereich (15) zumindest eine
Entlastungsaussparung (22 - 27) aufweist.
2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lamelle (4) in dem Befestigungsbereich (15) zumindest einen an die
Aufnahmebohrung (5) angrenzenden Klemmvorsprung (16 - 21 ) aufweist, der zum Verbinden der Lamelle (4) mit der Welle (3) zusammenwirkt, und dass die
Entlastungsaussparung (22 - 27) dem Klemmvorsprung (16 - 21 ) zugeordnet ist.
3. Elektrische Maschine nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Entlastungsaussparung (22 bis 27) zumindest im Bereich des Klemmvorsprungs (16 - 21 ) eine elastische und/oder plastische Verformung der Lamelle (4) ermöglicht.
4. Elektrische Maschine nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Klemmvorsprünge (16 - 21 ) vorgesehen sind, die mit der Welle (3) zusammenwirken, dass die Klemmvorsprünge (16 - 21 ) in einer Umfangsrichtung (30) an der Aufnahmebohrung (5) verteilt angeordnet sind und dass jedem Klemmvorsprung (16 - 21 ) zumindest eine Entlastungsaussparung (22 - 27) zugeordnet ist.
5. Elektrische Maschine nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lamelle (4) in dem Befestigungsbereich (15) zumindest eine an die
Aufnahmebohrung (5) angrenzende Kante (36 - 41 ) aufweist, die mit der Welle (3) zusammenwirkt, und dass die Entlastungsaussparung (22 - 27) der Kante (36 - 41 ) zugeordnet ist.
6. Elektrische Maschine nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kante (36 - 41 ) als zumindest näherungsweise geradlinig verlaufende Kante (36 - 41 ) ausgestaltet ist.
7. Elektrische Maschine nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Befestigungsbereich (15) zwischen der Kante (36 - 41 ) und der
Entlastungsaussparung (22 - 27) ein elastisch und/oder plastisch verformbarer
Befestigungssteg (44) der Lamelle (4) ausgestaltet ist.
8. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Erstreckung (42) der Entlastungsaussparung (22 - 27) in einer Umfangsrichtung
(30) größer ist als eine Erstreckung (43) der Entlastungsaussparung (22 - 27) in einer radialen Richtung.
9. Elektrische Maschine nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Entlastungsaussparung (22 - 27) zumindest näherungsweise als ellipsenförmige Entlastungsaussparung (22 - 27) ausgestaltet ist.
10. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Entlastungsaussparung (22 - 27) zumindest näherungsweise als kreisförmige Entlastungsaussparung (22 - 27) ausgestaltet ist.
1 1. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Entlastungsaussparungen (22 - 27) vorgesehen sind, die zumindest näherungsweise auf einer an der mittigen Aufnahmebohrung (5) ausgerichteten Kreislinie
(31 ) angeordnet sind.
12. Elektrische Maschine nach Anspruch 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungsaussparungen (22 - 27) in einer Umfangsrichtung (30) gleichmäßig über die Kreislinie (31 ) verteilt angeordnet sind.
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