DE102007001829A1

DE102007001829A1 - Rotor core assembly for use in e.g. electrical transmission, has free bearings or boreholes and rotor plates held between end pieces with fastening units, which are guided by bearings under precise fitting meshing of blind holes and pins

Info

Publication number: DE102007001829A1
Application number: DE102007001829A
Authority: DE
Inventors: Klaus Schleicher
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2007-01-12
Filing date: 2007-01-12
Publication date: 2008-07-17

Abstract

Das Rotorblechpaket (100) wird aus einer Vielzahl von im Wesentlichen ringförmigen Rotorblechen (100), die zwischen einem ersten und einem zweiten Endstück nebeneinander angeordnet sind, gebildet. Die Rotorbleche (100) weisen jeweils zumindest zwei Sacklöcher auf ihrer dem ersten Endstück zugewandten Seite und eine gleich große Anzahl von zumindest näherungsweise zu den Sacklöchern passgenauen Zapfen (105) ihrer dem zweiten Endstück zugewandten Seite auf. Weiterhin weisen die Rotorbleche (100) eine Vielzahl von Freihaltungen oder Bohrungen (104) auf. Die Rotorbleche (100) werden zwischen den Endstücken mit Befestigungsmitteln, die durch die Freihaltungen oder Bohrungen (104) geführt sind, mit zumindest näherungsweise passgenauem Ineinandergreifen der Sacklöcher und Zapfen (104) form- und kraftschlüssig gehalten.The Rotor core (100) is made of a variety of essentially annular rotor laminations (100) disposed between a first and a second end piece are arranged side by side, educated. The rotor laminations (100) each have at least two blind holes on its side facing the first end piece and a equal number of at least approximately to the blind holes accurately fitting pin (105) of their the second Tail-facing side on. Furthermore, the rotor laminations (100) a plurality of clearances or bores (104). The rotor laminations (100) are between the end pieces with Fasteners by the clearances or holes (104) are guided, with at least approximately precise fit of the blind holes and pins (104) held positive and non-positive.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rotorblechpaket aus einer Vielzahl von im Wesentlichen ringförmigen Rotorblechen die zwischen einem ersten und einem zweiten Endstück nebeneinander angeordnet sind. Ein Rotorblechpaket mit den vorgenannten Merkmalen geht beispielsweise aus der DE 69703136 T2 hervor.The invention relates to a rotor core of a plurality of substantially annular rotor laminations which are arranged side by side between a first and a second end piece. A rotor core with the aforementioned features is for example from the DE 69703136 T2 out.

Elektrische Maschinen weisen typischerweise einen Rotorkörper aus einem ferromagnetischen Material auf. Dies trifft sowohl auf elektrische Synchron- und Asynchron- als auch auf Maschinen mit einem permanentmagnetisch erregten Rotor zu. Der Rotorkörper kann dabei insbesondere aus einem Blechpaket gebildet sein. Typischerweise sind die Bleche des Blechpaketes gegenüber der Achse des Rotors der elektrischen Maschine in radialer oder in axialer Richtung abgestützt. Eine entsprechende elektrische Maschine, mit einem solchen Rotorblechpaket geht z. B. aus der DE 69703136 T2 hervor.Electric machines typically have a rotor body made of a ferromagnetic material. This applies both to synchronous and asynchronous electrical machines as well as to machines with a permanent magnetically excited rotor. The rotor body can be formed in particular from a laminated core. Typically, the laminations of the laminated core relative to the axis of the rotor of the electric machine are supported in the radial or in the axial direction. A corresponding electric machine with such a rotor laminated core is z. B. from the DE 69703136 T2 out.

Der mechanisch stabilen Halterung der einzelnen Bleche des Rotorblechpaketes kommt bei der Konstruktion einer elektrischen Maschine besondere Bedeutung zu. So können einzelne Bleche eines Blechpaketes, welche nicht hinreichend mechanisch stabil gehalten sind, zum einen zu dem typischen Transformatorbrummen führen, als auch erhebliche elektromagnetische Verluste verursachen. Aus diesem Grund werden wie aus dem Stand der Technik bekannt, die einzelnen Bleche eines Blechpaketes oftmals mit einem Vergussmaterial zusätzlich stabilisiert.Of the mechanically stable mounting of the individual sheets of the rotor laminated core comes in the construction of an electrical machine of particular importance to. So can individual sheets of a laminated core, which not sufficiently mechanically stable, on the one hand lead to the typical transformer drone, as well as significant electromagnetic Cause losses. For this reason, as from the state known in the art, the individual sheets of a laminated core often additionally stabilized with a potting material.

Ein weiteres Anwendungsgebiet von elektrischen Maschinen, vorzugsweise Asynchronmaschinen, sind elektrische Getriebe. Elektrische Getriebe werden beispielsweise in Verbindung mit einer Verbrennungsmaschine zum Antrieb von Automobilen oder dieselgetriebenen Lokomotiven oder Schiffen verwendet. Elektrische Getriebe ermöglichen eine stufenlose Kraftübertragung sowie Einstellung der Getriebeübersetzung. Ein elektrisches Getriebe ist also nicht an diskrete Getriebestufen gebunden, wie dies der Fall bei einem mechanischen Getriebe ist. Ein elektrisches Getriebe besteht in seiner einfachsten Form aus einem Generator und einem Elektromotor. Der Generator ist typischerweise mit einer Antriebswelle verbunden. Der auf diese Weise erzeugte elektrische Strom wird zum Antrieb des Elektromotors verwendet, welcher mit der Abtriebswelle verbunden ist. Die Kombination einer Verbrennungsmaschine mit einem elektrischen Getriebe wird allgemein auch als Hybridantrieb bezeichnet.One Another field of application of electrical machines, preferably Asynchronous machines, are electrical transmissions. Become electrical gear For example, in connection with an internal combustion engine for Propulsion of automobiles or diesel-powered locomotives or Ships used. Electric transmissions allow a stepless Power transmission and setting the gear ratio. An electric transmission is therefore not at discrete transmission stages tied, as is the case with a mechanical transmission. One electric transmission consists in its simplest form of a Generator and an electric motor. The generator is typical connected to a drive shaft. The electrical generated in this way Electricity is used to drive the electric motor, which with the output shaft is connected. The combination of an internal combustion engine with an electric gearbox is also commonly called hybrid drive designated.

WO03/075437 A1 offenbart ein elektrisches Getriebe, welches mit einer Eingangs-/Antriebswelle und einer Ausgangs-/Abtriebswelle verbunden ist. Das in dem vorgenannten Dokument offenbarte elektrische Getriebe besteht im Wesentlichen aus zwei elektrischen Maschinen (einem Generator und einem Motor), welche konzentrisch zu einer gemeinsamen Achse angeordnet sind. Der Rotor der ersten Maschine ist mit der Antriebswelle verbunden. Dieser Rotor ist von einem Rotorkäfig, welcher ebenfalls drehbar gelagert ist, umgeben. Dieser Rotorkäfig ist mit der Antriebswelle verbunden und hat gleichzeitig die Wirkung eines Rotors der zweiten elektrischen Maschine. Ein ortsfester Stator umgibt die beiden zuvor genannten Rotoren und wirkt als Stator für die zweite elektrische Maschine. Der zweite Rotor befindet sich also gemäß dem vorgenannten Dokument zwischen dem ersten Rotor und dem Stator. Ein solcher Rotor wird auch als Interrotor bezeichnet. Aus rein konstruktiv bedingten Gründen ist eine Abstützung eines solchen Interrotors gegenüber einer Achse oder gegenüber einem Außengehäuse nicht möglich. Insbesondere ist eine Abstützung des Blechpaketes eines solchen Rotors gegenüber einer Achse oder einem Außengehäuse nicht möglich. WO03 / 075437 A1 discloses an electric transmission which is connected to an input / drive shaft and an output / output shaft. The electric transmission disclosed in the aforementioned document consists essentially of two electric machines (a generator and a motor), which are arranged concentrically to a common axis. The rotor of the first machine is connected to the drive shaft. This rotor is surrounded by a rotor cage, which is also rotatably mounted. This rotor cage is connected to the drive shaft and at the same time has the effect of a rotor of the second electric machine. A stationary stator surrounds the two aforementioned rotors and acts as a stator for the second electric machine. The second rotor is thus according to the aforementioned document between the first rotor and the stator. Such a rotor is also referred to as an interrotor. For purely constructive reasons, a support of such an inter-rotor with respect to an axis or to an outer housing is not possible. In particular, a support of the laminated core of such a rotor with respect to an axis or an outer housing is not possible.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Rotorblechpaket anzugeben, welches zwischen zwei Endstücken gehalten wird und welches hinsichtlich seiner Stabilität verbessert ist. Weiterhin soll ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Rotorblechpaketes angegeben werden.task the present invention is to provide a rotor core, which is held between two tails and which is improved in terms of its stability. Farther is a method for producing such a laminated rotor core be specified.

Diese Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Erfindungsgemäß wird ein Rotorblechpaket aus einer Vielzahl von im Wesentlichen ringförmigen Rotorblechen, die zwischen einem ersten und einem zweiten Endstück axial nebeneinander angeordnet sind, angegeben. Die Rotorbleche weisen jeweils zumindest zwei Sacklöcher auf ihrer dem ersten Endstück zugewandten Seite und eine gleich große Anzahl von zumindest näherungsweise zu den Sacklöchern passgenauen Zapfen auf ihrer dem zweiten Endstück zugewandten Seite sowie eine Vielzahl von Freihaltungen oder Bohrungen auf. Weiterhin sind die Rotorbleche zwischen den Endstücken mit Befestigungsmitteln, die durch die Freihaltungen oder Bohrungen geführt sind, unter zumindest näherungsweise passgenauem Ineinandergreifen der Sacklöcher und Zapfen gehalten. Gegebenenfalls können auch die Endstücke mit entsprechenden Sacklöchern bzw. Zapfen versehen sein.These The object is achieved by the measures specified in claim 1 solved. According to the invention, a rotor laminated core from a plurality of substantially annular rotor laminations, the axial between a first and a second end piece are arranged side by side. The rotor laminations have each at least two blind holes on their the first Tail-facing side and an equal size Number of at least approximately to the blind holes accurately fitting pin on its side facing the second end piece and a variety of freedoms or holes on. Farther are the rotor laminations between the end pieces with fastening means, which are guided by the clearances or holes, under at least approximately perfect fit mesh the blind holes and pin held. If necessary, you can also the end pieces with corresponding blind holes be provided or pin.

Unter einem Sackloch und einem dazu zumindest näherungsweise passgenauen Zapfen ist in diesem Fall eine Vielzahl von geometrischen Formen von Erhebungen und entsprechenden, als passgenaue Gegenstücke ausgebildeten Vertiefungen zu verstehen. So können die Sacklöcher und entsprechend die Zapfen beispielsweise eine zylindrische Form aufweisen. Ebenso können Sacklöcher und Zapfen einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweisen. Ebenfalls denkbar sind beliebige weitere Vielecke. Sacklöcher und Zapfen können ebenfalls von der Form eines Kugeleindrucks bzw. eines Kugelsegments sein. Ebenfalls denkbar sind periodische wellenförmige Ausgestaltungen von Sacklöchern und den entsprechend dazu passgenauen Zapfen.In this case, a blind hole and a pin which is at least approximately accurately fitting it is understood to mean a multiplicity of geometric shapes of elevations and corresponding depressions designed as accurately fitting counterparts. For example, the blind holes and correspondingly the pins can have a cylindrical shape. Likewise, blind holes and cones can have a rectangular or square cross have cut. Also conceivable are any other polygons. Blind holes and pins may also be in the form of a ball impression or a ball segment. Also conceivable are periodic wave-shaped embodiments of blind holes and the correspondingly accurate pin.

Das erfindungsgemäße Blechpaket weist gegenüber dem Stand der Technik, bedingt durch die form- und kraftschlüssig ineinander greifenden Sacklöcher und Zapfen, eine wesentlich verbes serte Stabilität auf. Insbesondere kann das erfindungsgemäße Rotorblechpaket zwischen den Endstücken ohne weitere Abstützungen, z. B. gegenüber einer Achse oder einem Außengehäuse, bei gleichzeitig hoher mechanischer Stabilität gehalten werden. Weiterhin kann es sich bei den Rotorblechen gegebenenfalls um, in radialer Richtung betrachtet, relativ schmale Ringscheiben handeln. Eine hohe Stabilität solcher Ringscheiben ließe sich nur durch entsprechend groß dimensionierte Halteeinrichtungen, z. B. Gewindestangen, realisieren. Zum einen wirken sich derartige Maßnahmen störend auf die magnetflussführenden Eigenschaften des Rotorblechpaketes aus, zum anderen kann das Rotorblech von seinen Abmaßen her zu wenig Material bieten, als das hinreichend große Gewindestangen oder andere Haltemittel verwendet werden können. Das erfindungsgemäße Rotorblechpaket bietet also insbesondere bei in radialer Richtung schmalen, ringförmigen Rotorblechen ein Höchstmaß an Stabilität.The Sheet metal package according to the invention opposite the prior art, due to the positive and non-positive interlocking blind holes and cones, one essential improved stability. In particular, the rotor core package according to the invention between the end pieces without further supports, z. B. with respect to an axle or an outer housing, held at the same time high mechanical stability become. Furthermore, the rotor laminations may optionally be Viewed in the radial direction, act relatively narrow discs. A high stability of such annular discs would let only by appropriately large-sized holding devices, z. B. threaded rods realize. On the one hand, such effects Measures disturbing the magnetic flux carrying On the other hand, the rotor plate to offer too little material from its dimensions, than that sufficiently large threaded rods or other holding means can be used. The invention Rotor laminated core thus offers in particular in the radial direction narrow, annular rotor laminations to a maximum Stability.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Rotorblechpaketes gehen aus den von Anspruch 1 abhängigen Ansprüchen hervor. Dabei kann die Ausführungsform nach Anspruch 1 mit den Merkmalen eines der Unteransprüche, vorzugsweise mit denen mehrerer Unteransprüche, kombiniert werden. Demgemäß kann das Rotorblechpaket nach der Erfindung zusätzlich noch folgende Merkmale aufweisen:

– Die Sacklöcher bzw. die Zapfen können paarweise diametral angeordnet sein. Durch eine Anordnung der Sacklöcher bzw. Zapfen in solchen Bereichen der ringförmigen Rotorbleche, welche sich diametral gegenüberliegen, kann bedingt durch eine derartige symmetrische Anordnung der Sacklöcher bzw. Zapfen eine erhöhte Stabilität des Rotorblechpaketes erreicht werden.
– Die Sacklöcher und die Zapfen können aufeinander gegenüberliegenden Seiten der Rotorbleche derart angeordnet sein, dass sich Sacklöcher und Zapfen axial gegenüberliegen. Weiterhin können die sich jeweils gegenüberliegenden Sacklöcher und Zapfen durch eine Verformung des Rotorbleches gemeinsam in dasselbe eingebracht worden sein. In dem Sacklöcher und Zapfen als Folge eines Verformungsvorgangs gemeinsam in das Rotorblech eingebracht werden, kann eine besonders einfache und effektive Ausgestaltung der Sacklöcher und Zapfen angegeben werden.
– Die Rotorbleche, insbesondere auch die Rotorbleche und zumindest ein Endstück, können untereinander auf ihrer Außen- und/oder Innenseite mit mindestens einer Schweißnaht verbunden sein. Durch eine Verbindung der einzelnen Rotorbleche, vorzugsweise auch mit mindestens einem Endstück, kann eine erhöhte Stabilität des Rotorblechpaketes erreicht werden. Insbesondere kann eine Bewegung der Rotorbleche in eine axiale Richtung weitgehend vermieden werden.
– Die Rotorbleche können insbesondere mit Gewindestangen oder Nieten als Befestigungsmittel zwischen den Endstücken eingespannt sein. Durch eine Verspannung des Rotorblechpaketes zwischen den Endstücken kann die mechanische Stabilität des Rotorblechpaketes erhöht werden. Die Verspannung des Rotorblechpaketes zwischen den Endstücken kann besonders einfach unter Verwendung von Gewindestangen oder Nieten erfolgen.
– Das Rotorblechpaket kann über zumindest ein Endstück mit einer Welle kraftschlüssig verbunden sein. Gemäß der vorstehenden Ausführungsform kann eine Kraftübertragung von dem Rotorblechpaket über ein oder beide Endstücke auf eine Welle erfolgen. Auf diese Weise kann eine besonders einfache und effektive Art der Kraftübertragung angegeben werden, da lediglich ein bzw. zwei Endstücke mit der Welle verbunden sein müssen.
– Das Rotorblechpaket kann Teil einer Asynchronmaschine sein. Weiterhin kann das Rotorblechpaket Teil eines elektrischen Getriebes sein. Eine Asynchronmaschine oder ein elektrisches Getriebe, welche/welches ein Rotorblechpaket gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rotorblechpaketes enthält, kann, da das Rotorblechpaket eine erhöhte Stabilität aufweist, einen erhöhten Wirkungsgrad aufweisen.
– Das Rotorblechpaket kann Teil eines Interrotors sein. Unter einem Interroter ist in diesem Zusammenhang ein Rotor zu verstehen, dessen Rotorkörper sich im Wesentlichen zwischen zwei weiteren Bauteilen befindet. D. h., im Inneren des Interrotors befindet sich ein weiterer Rotor oder Stator, und ist der Interrotor ist von einem weiteren Rotor oder Stator umgeben. Da eine derartige Konstruktion eine Verbindung des Rotorblechpaketes des Interrotors sowohl mit einem außen- wie auch mit einem innenliegenden Bauteil verbietet, ist ein Rotorblechpaket, welches lediglich durch zumindest ein Endstück gehalten wird, für die Konstruktion eines Interrotors besonders vorteilhaft.

Advantageous embodiments of the rotor laminated core according to the invention will become apparent from the dependent claims of claim 1. In this case, the embodiment according to claim 1 with the features of one of the subclaims, preferably with those of several subclaims combined. Accordingly, the rotor laminated core according to the invention may additionally have the following features:

- The blind holes or the pins may be arranged in pairs diametrically. By an arrangement of the blind holes or pins in such areas of the annular rotor laminations, which are diametrically opposed, can be achieved due to such a symmetrical arrangement of the blind holes or pins increased stability of the rotor laminated core.
- The blind holes and the pins may be arranged on opposite sides of the rotor laminations such that blind holes and pins are axially opposite. Furthermore, the respective opposite blind holes and pins may be introduced by a deformation of the rotor plate together in the same. In the blind holes and pins are introduced as a result of a deformation process together in the rotor plate, a particularly simple and effective design of the blind holes and pins can be specified.
The rotor laminations, in particular also the rotor laminations and at least one end piece, can be connected to one another on their outside and / or inside with at least one weld seam. By connecting the individual rotor laminations, preferably also with at least one end piece, increased stability of the rotor laminations can be achieved. In particular, a movement of the rotor laminations in an axial direction can be largely avoided.
- The rotor laminations can be clamped in particular with threaded rods or rivets as a fastening means between the end pieces. By a tension of the rotor core between the end pieces, the mechanical stability of the rotor core can be increased. The bracing of the rotor core between the end pieces can be done particularly easily using threaded rods or rivets.
- The rotor core can be connected via at least one end piece with a shaft non-positively. According to the above embodiment, a power transmission from the rotor core can be made via one or both end pieces on a shaft. In this way, a particularly simple and effective type of power transmission can be specified, since only one or two end pieces must be connected to the shaft.
- The rotor core can be part of an asynchronous machine. Furthermore, the rotor core can be part of an electrical transmission. An asynchronous machine or an electric gearbox which contains a rotor lamination stack according to an embodiment of the rotor lamination stack according to the invention can, since the rotor lamination stack has increased stability, have an increased efficiency.
- The rotor core can be part of an inter-rotor. In this context, an interroter is to be understood as meaning a rotor whose rotor body is essentially located between two further components. That is, inside the inter-rotor is another rotor or stator, and when the inter-rotor is surrounded by another rotor or stator. Since such a construction prohibits a connection of the rotor core of the inter-rotor with both an external and an internal component, a rotor laminated core, which is held only by at least one end piece, for the construction of an inter-rotor particularly advantageous.

Verfahrensbezogen wird die oben genannte Aufgabe mit den in Anspruch 13 genannten Merkmalen gelöst. Demgemäß soll zur Herstellung eines Rotorblechpaketes aus einer Vielzahl von im Wesentlichen ringförmigen Rotorblechen jedes Rotorblech ausgestanzt werden, wobei während des Ausstanzvorgangs zumindest zwei Prägungen in das jeweilige Rotorblech eingebracht werden, die von der Seite des Prägewerkzeugs betrachtet die Form eines Sackloches und von der Gegenseite des Prägewerkzeuges betrachtet, die Form eines Zapfens haben. Die Sacklöcher und Zapfen sind zumindest näherungsweise passgenau zueinander. Weiterhin wird eine Vielzahl von Freihaltungen ausgestanzt. Stattdessen können nach dem Ausstanzschritt entsprechende Bohrungen vorgesehen werden. Die ausgestanzten oder mit Bohrungen versehenen Rotorbleche werden dann zu einem Rotorblechpaket zusammengefügt, wobei die Rotorbleche zwischen zwei Endstücken mit Befestigungsmitteln unter zumindest näherungsweise passgenauem Ineinandergreifen der Sacklöcher und Zapfen angebracht werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann in einem Arbeitsgang sowohl das Ausstanzen des Rotorble ches wie auch das Einbringen der Prägungen erfolgen. Auf diese Weise kann ein besonders stabiles Rotorblechpaket in einer geringen Anzahl von Arbeitsschritten hergestellt werden.Related to the method, the above object is achieved with the features mentioned in claim 13. Accordingly, for the manufacture of a rotor laminated core of a variety of essenli At least two embossments are introduced into the respective rotor plate during the punching process, viewed from the side of the embossing tool, the shape of a blind hole and viewed from the opposite side of the embossing tool, have the shape of a pin. The blind holes and pins are at least approximately accurate to each other. Furthermore, a variety of freedoms is punched out. Instead, corresponding holes can be provided after the punching step. The punched or provided with holes rotor laminations are then assembled to form a laminated rotor core, wherein the rotor laminations are mounted between two end pieces with fastening means under at least approximately precisely fitting engagement of the blind holes and pins. With the method according to the invention, both the punching of the Rotorble Ches as well as the introduction of the embossing can be done in one operation. In this way, a particularly stable rotor core can be produced in a small number of steps.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann dasselbe zusätzlich noch die folgenden Merkmale aufweisen:

– Die Rotorbleche können auf ihrer Außenseite mit zumindest einer Schweißnaht miteinander verbunden werden. Durch das Anbringen einer Schweißnaht auf der Außenseite des Rotorblechpaketes kann die Stabilität desselben verbessert werden.
– Gegebenenfalls kann noch eine Verschweißung des Rotorblechpakets mit mindestens einem der Endstücke vorgesehen werden.

According to a further advantageous embodiment of the method according to the invention, the same may additionally have the following features:

- The rotor laminations can be connected to each other on the outside with at least one weld. By attaching a weld on the outside of the rotor core, the stability thereof can be improved.
Optionally, a welding of the rotor laminated core may be provided with at least one of the end pieces.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Rotorblechpaketes sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Rotorblechpaketes gehen aus den vorstehend nicht angesprochenen Ansprüchen sowie insbesondere aus der nachfolgend erläuterten Zeichnung hervor. Dabei zeigen derenFurther advantageous embodiments of the invention Rotor laminated core and the invention Process for producing a rotor laminated core go from the not addressed above claims and in particular from the drawing explained below. Show their

1 in Draufsicht ein Segment eines Rotorbleches, 1 in plan view, a segment of a rotor sheet,

2 einen Längsschnitt durch einen Teil eines Rotorblechpaketes, 2 a longitudinal section through a portion of a rotor core,

3 und 4 eine Detailansicht eines Querschnitts einiger Rotorbleche eines Rotorblechpaktes, 3 and 4 a detailed view of a cross section of some rotor laminations of a rotor lamination Paktes,

5 ein elektrisches Getriebe mit einem Rotorblechpaket und 5 an electric gearbox with a rotor core and

6 eine schematische Darstellung der Herstellung eines Rotorbleches. 6 a schematic representation of the production of a rotor sheet.

Die Figuren sind teilweise in schematisierter Form dargestellt. Nicht gezeigte Elemente sind allgemein bekannter Stand der Technik. Weiterhin sind sich in der Zeichnung entsprechende Teile in den Figuren jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.The Figures are partially shown in schematic form. Not Elements shown are well known in the art. Farther are in the drawing corresponding parts in the figures, respectively provided with the same reference numerals.

1 zeigt in Draufsicht einen Ausschnitt eines Rotorbleches 100. Das Rotorblech 100 kann insbesondere aus einem ferromagnetischen Material gefertigt sein. Das Rotorblech 100 kann auf seiner Innenseite 101 wie auch auf seiner Außenseite 102 eine Vielzahl von Aussparungen 103 aufweisen. Diese Aussparungen 103 können zur Aufnahme einer Rotorwicklung geeignet sein. In diesem Zusammenhang kann eine Rotorwicklung aus einer Vielzahl von elektrisch leitfähigen Stäben oder Litzen bestehen. Insbesondere kann das Rotorblech 100 auf seiner Innenseite 101 eine Anzahl von Aussparungen 103 aufweisen, die von der Anzahl der Aussparungen 103 auf seiner Außenseite 102 verschieden ist. Die Anzahl der Aussparungen 103 auf der Innenseite 101 des Rotorbleches 100 kann insbesondere geringer sein als die Anzahl der Aussparungen 103 auf der Außenseite 102 des Rotorblechs 100. Vorzugsweise kann die Anzahl der Aussparungen auf der Außenseite 102 des Rotorblechs 100 zu der Anzahl der Aussparungen 103 auf der Innenseite 101 des Rotorblechs 100 im Verhältnis von 2:1, 3:1 oder anderen ganzzahligen Vielfachen stehen. In gleicher Weise kann die Anzahl der Aussparungen 103 auf der Innenseite 101 des Rotorblechs 100 größer sein als die Anzahl an Aussparungen 103 auf der Außenseite 102 des Rotorblechs 100. Auch in diesem Fall kann die Anzahl der Aussparungen 103 auf der Innenseite 101 des Rotorblechs 100 ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Aussparungen 103 auf der Außenseite 102 des Rotorblechs 100 betragen. 1 shows in plan view a section of a rotor plate 100 , The rotor sheet 100 may in particular be made of a ferromagnetic material. The rotor sheet 100 can on its inside 101 as well as on its outside 102 a variety of recesses 103 exhibit. These recesses 103 may be suitable for receiving a rotor winding. In this connection, a rotor winding may consist of a plurality of electrically conductive rods or strands. In particular, the rotor plate 100 on its inside 101 a number of recesses 103 have, by the number of recesses 103 on its outside 102 is different. The number of recesses 103 on the inside 101 of the rotor sheet 100 may in particular be less than the number of recesses 103 on the outside 102 of the rotor sheet 100 , Preferably, the number of recesses on the outside 102 of the rotor sheet 100 to the number of recesses 103 on the inside 101 of the rotor sheet 100 in the ratio of 2: 1, 3: 1 or other integer multiples. In the same way, the number of recesses 103 on the inside 101 of the rotor sheet 100 greater than the number of recesses 103 on the outside 102 of the rotor sheet 100 , Also in this case, the number of recesses 103 on the inside 101 of the rotor sheet 100 an integer multiple of the number of recesses 103 on the outside 102 of the rotor sheet 100 be.

Das Rotorblech 100 kann weiterhin eine Vielzahl von Freihaltungen/Bohrungen 104 aufweisen. Diese Freihaltungen/Bohrungen 104 können insbesondere dazu geeignet sein, dass eine Vielzahl von Rotorblechen 100 mit Befestigungsmitteln, welche durch die jeweiligen Freihaltungen/Bohrungen 104 geführt werden, miteinander verspannt oder verbunden werden. Weitere Ausführungen zur Verbindung einzelner Rotorbleche 100 zu einem Rotorblechpaket werden im Rahmen der folgenden 2 bis 6 vorgenommen.The rotor sheet 100 can continue a variety of freedoms / drilling 104 exhibit. These freedoms / bores 104 may be particularly suitable for that a plurality of rotor laminations 100 with fasteners, which by the respective Freihaltungen / holes 104 be guided, braced or connected with each other. Further details on the connection of individual rotor laminations 100 to a rotor core are in the context of the following 2 to 6 performed.

Auf der in 1 in Draufsicht gezeigten Seite des Rotorblechs 100 kann dieses weiterhin Zapfen 105 aufweisen. Diese Zapfen 105 können insbesondere passgenau zu Aussparungen ausgestaltet sein, welche sich auf der Rückseite des Rotorblechs 100 befinden können, welche der in 1 in Draufsicht gezeigten entgegengesetzten Seite des Rotorblechs 100 entspricht. Die Zapfen 105 können insbesondere einander diametral gegenüberliegend auf dem Rotorblech 100 angeordnet sein. Zwei einander in diesem Sinne diametral gegenüberliegende Zapfen 105 sind mit den Bezugszeichen 106 und 107 bezeichnet. In gleicher Weise wie die Zapfen 105 können die Sacklöcher auf der Rückseite des Rotorblechpaketes 100 ebenfalls einander diametral gegenüberliegend angeordnet sein.On the in 1 shown in plan view side of the rotor blade 100 this can continue to tap 105 exhibit. These cones 105 In particular, it can be configured precisely to recesses, which are located on the back of the rotor blade 100 which can be located in 1 in plan view shown opposite side of the rotor blade 100 equivalent. The cones 105 may in particular be diametrically opposite one another on the rotor plate 100 be arranged. Two cones diametrically opposite each other in this sense 105 are with the reference numerals 106 and 107 designated. In the same way as the cones 105 can blind holes on the back of the rotor core 100 also be arranged diametrically opposite one another.

Zur Herstellung eines Rotorblechpaketes 200 wird eine Vielzahl von Rotorblechen 100 nebeneinander angeordnet.For the production of a rotor laminated core 200 becomes a variety of rotor laminations 100 arranged side by side.

2 zeigt einen Ausschnitt eines Längsschnittes durch ein Rotorblechpaket 200 mit einem Endstück 201. Das in 2 gezeigte Rotorblechpaket 200 kann insbesondere zu der Ebene A spiegelsymmetrisch aufgebaut sein. Weiterhin kann das Rotorblechpaket 200 rotationssymmetrisch zu der Achse B ausgestaltet sein. Gemäß dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel können die Rotorbleche 100 mit der Seite, auf welcher sich die Zapfen 105 befinden, in die mit 202 bezeichnete Richtung angeordnet sein. Die Unterseite der Rotorbleche 100, welche die Sacklöcher aufweisen kann, ist demgemäß in die mit 203 bezeichnete Richtung orientiert. Die Rotorbleche 100 werden derart nebeneinander angeordnet, dass jeweils ein Zapfen 105 eines ersten Rotorbleches 100 zumindest näherungsweise passgenau in die Aussparung eines weiteren Rotorbleches 100 greift. 2 shows a section of a longitudinal section through a rotor core 200 with a tail 201 , This in 2 shown rotor laminated core 200 can be constructed in particular mirror-symmetrical to the plane A. Furthermore, the rotor core can 200 be configured rotationally symmetrical to the axis B. According to the in 2 embodiment shown, the rotor laminations 100 with the side on which the pins 105 are in the with 202 be designated direction. The underside of the rotor laminations 100 , which may have the blind holes, is accordingly in with 203 designated direction oriented. The rotor laminations 100 are arranged side by side so that in each case a pin 105 a first rotor sheet 100 at least approximately exactly in the recess of another rotor plate 100 attacks.

Die Rotorbleche 100 werden dabei zwischen zwei Endstücken, von denen 2 ein Endstück 201 zeigt, gehalten. Dies kann mit Hilfe der entsprechenden Befestigungsmittel in Form von Stäben, Gewindestäben, Nieten oder anderen zu diesem Zweck geeigneten Befestigungsmitteln geschehen. Mit einem oder bei den Endstücken 201 kann weiterhin eine Achse 204 kraftschlüssig verbunden sein. Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Achse 204 insbesondere in der Form einer Hohlwelle bzw. eines Achsrohres ausgestaltet sein. Das Endstück 201 und die Achse 204 können ebenfalls als ein gemeinsames Bauteil ausgestaltet sein. Weiterhin kann das Rotorblechpaket 200 auf seiner Innenseite 205 und/oder auf seiner Außenseite 206 mit einer oder mehreren Schweißnähten 207 fixiert sein. Die Schweißnaht 207 kann insbesondere lediglich die einzelnen Rotorbleche 100 untereinander fixieren oder ebenso die einzelnen Rotorbleche 100 und ebenfalls das Endstück 201 miteinander verbinden.The rotor laminations 100 be between two end pieces, of which 2 a tail 201 shows, held. This can be done with the help of the appropriate fasteners in the form of rods, threaded rods, rivets or other suitable for this purpose fasteners. With one or the end pieces 201 can continue an axis 204 be positively connected. At the in 2 illustrated embodiment, the axis 204 be configured in particular in the form of a hollow shaft or an axle tube. The tail 201 and the axis 204 may also be configured as a common component. Furthermore, the rotor core can 200 on its inside 205 and / or on its outside 206 with one or more welds 207 be fixed. The weld 207 in particular, only the individual rotor laminations 100 fix each other or just the individual rotor laminations 100 and also the tail 201 connect with each other.

3 zeigt einen Längsschnitt durch ein Rotorblechpaket 200 in einer Detailansicht. Die Rotorbleche 100 sind zur Verbesserung der Klarheit voneinander beabstandet dargestellt. Eine derartige Beabstandung der Rotorbleche 100 wird im Fall eines realen Rotorblechpaketes 200 nicht in dem in 3 gezeigten Umfang ausfallen. 3 shows a longitudinal section through a rotor core 200 in a detailed view. The rotor laminations 100 are shown spaced apart for clarity. Such a spacing of the rotor laminations 100 becomes in the case of a real rotor laminated core 200 not in the 3 shown extent fail.

Die Rotorbleche 100 weisen auf ihrer in die Richtung 202 zeigenden Seite 301 Zapfen 302 oder entsprechende Erhebungen auf. Auf der gegenüberliegenden Seite 303, welche in die Gegenrichtung 203 zeigt, weisen die Rotorbleche 100 Sacklöcher 304 oder entsprechende Vertiefungen auf. Die Sacklöcher 304 sind vorzugsweise zumindest näherungsweise passgenau zu den Zapfen 302.The rotor laminations 100 point in their direction 202 pointing side 301 spigot 302 or appropriate surveys. On the opposite side 303 , which in the opposite direction 203 shows, have the rotor laminations 100 blind holes 304 or corresponding depressions. The blind holes 304 are preferably at least approximately accurate to the pin 302 ,

Die Sacklöcher 304 sowie die Zapfen 302 können, wie in 4 gezeigt, der Gestalt sein, dass ein Zapfen 302 im Wesentlichen durch einen Bereich 401 gebildet wird, indem ein Rotorblech 100 eine Ausbuchtung aufweist. Ähnlich verhält es sich mit den Sacklöchern 304, welche durch den entsprechenden Eindruck in dem Bereich 401 gebildet werden können. Die Zapfen 302 und Sacklöcher 304 können im Querschnitt sowohl ein rundes wie auch ein quadratisches, rechteckiges oder mehreckiges Profil aufweisen.The blind holes 304 as well as the cones 302 can, as in 4 shown to be the shape of a pin 302 essentially through an area 401 is formed by a rotor plate 100 has a bulge. The situation is similar with the blind holes 304 which by the corresponding impression in the area 401 can be formed. The cones 302 and blind holes 304 may have in cross-section both a round as well as a square, rectangular or polygonal profile.

5 zeigt einen Längsschnitt durch ein elektrisches Getriebe 500. In einem Gehäuse 501 sind neben einem mit dem Gehäuse 501 verbundenen Stator 502, ein Rotor 503 sowie ein Interrotor 504 angeordnet. Der Rotor 503 ist mit einer Antriebswelle 505 verbunden; der Interrotor 504 ist mit einer Abtriebswelle 506 verbunden. Der Interrotor 504 umfasst ein Rotorblechpaket 200, welches aus einer Vielzahl von Rotorblechen 100 besteht. Die Rotorbleche 100 werden zwischen einem ersten Endstück 507 und einem zweiten Endstück 508 gehalten. Die Drehmomentübertragung erfolgt, ausgehend von dem Interrotor 504, bei dem in 5 gezeigten elektrischen Getriebe 500, über das zweite Endstück 508 auf die Abtriebswelle 506. In dem in 5 gezeigten elektrischen Getriebe 500 können insbesondere der Stator 502 und der Interrotor 504 nach Art einer Asynchronmaschine zusammenwirken. 5 shows a longitudinal section through an electrical transmission 500 , In a housing 501 are next to one with the case 501 connected stator 502 , a rotor 503 as well as an interrotor 504 arranged. The rotor 503 is with a drive shaft 505 connected; the interrotor 504 is with an output shaft 506 connected. The interrotor 504 includes a rotor core 200 , which consists of a large number of rotor laminations 100 consists. The rotor laminations 100 be between a first tail 507 and a second tail 508 held. The torque transmission takes place, starting from the interrotor 504 in which in 5 shown electrical transmission 500 , over the second tail 508 on the output shaft 506 , In the in 5 shown electrical transmission 500 especially the stator 502 and the interrotor 504 interact in the manner of an asynchronous machine.

6 zeigt einen Querschnitt durch einen Teil eines Tiefziehwerkzeuges 600 zur Herstellung von Rotorblechen 100. Das Tiefziehwerkzeug 600 kann insbesondere aus einem Stempel 601 und einem entsprechend ausgestalteten Gesenk 602 bestehen. Zur Herstellung eines Rotorbleches 100 wird während des Ausstanzvorganges des Rotorblechs 100, mittels des in 6 dargestellten Tiefziehwerkzeugs 600 zumindest eine Prägung in das Rotorblech 100 eingebracht, die von der Seite des Stempels 601 betrachtet, die Form eines Sackloches 304 aufweist. Von der Gegenseite des Stempels 601 betrachtet, weist die Prägung die Form eines Zapfens 302 auf. Die Prägung kann insbesondere derart erfolgen, dass das entstehende Sackloch 304 und der entstehende Zapfen 302 zumindest näherungsweise passgenau zueinander sind. Weiterhin wird, wie nicht näher in 6 dargestellt, während des Ausstanzvorganges des ringförmigen Rotorbleches 100 eine Vielzahl von Freihaltungen oder Bohrungen 104 in das Rotorblech 100 eingebracht. Eine Vielzahl von entsprechend ausgestanzten, Rotorblechen 100 wird dann zu einem Rotorblechpaket 200, vorzugsweise unter zumindest näherungsweise passgenauem Ineinandergreifen der Sacklöcher 304 und Zapfen 302 zusammengefügt. Weiterhin werden die Rotorbleche 100, vorzugsweise die Rotorbleche 100 und die Endstücke 201 mit zumindest einer Schweißnaht auf der Außen- und/oder Innenseite des Rotorblechpaketes 200 miteinander verbunden. 6 shows a cross section through a part of a thermoforming tool 600 for the production of rotor laminations 100 , The thermoforming tool 600 especially from a stamp 601 and a suitably designed die 602 consist. For the production of a rotor sheet 100 is during the punching process of the rotor blade 100 , by means of in 6 illustrated thermoforming tool 600 at least one imprint in the rotor plate 100 brought in from the side of the stamp 601 considered, the shape of a blind hole 304 having. From the opposite side of the stamp 601 considered, the embossing has the shape of a pin 302 on. The embossing can in particular be such that the resulting blind hole 304 and the resulting pin 302 at least approximately exactly to each other. Furthermore, as not closer in 6 shown during the Ausstanzvor Ganges the annular rotor plate 100 a variety of freedoms or holes 104 in the rotor plate 100 brought in. A variety of appropriately punched, rotor laminations 100 then becomes a rotor core 200 , preferably under at least approximately precise fit of the blind holes 304 and cones 302 together. Furthermore, the rotor laminations 100 , preferably the rotor laminations 100 and the tails 201 with at least one weld on the outside and / or inside of the rotor laminated core 200 connected with each other.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 69703136 T2 [0001, 0002]
WO 03/075437 A1 [0005]

Claims

Rotor laminated core ( 200 ) of a plurality of substantially annular rotor laminations ( 100 ) between a first ( 201 . 507 ) and a second end piece ( 201 . 508 ) are arranged axially next to each other, wherein the rotor laminations ( 100 ) at least two - blind holes ( 304 ) on her the first tail ( 201 . 507 ) facing side and - an equal number of at least approximately to the blind holes ( 304 ) precisely fitting pins ( 105 . 302 ) on her second tail ( 201 . 508 ) side, and - a variety of clearances or holes ( 104 ), and the rotor laminations ( 100 ) between the end pieces ( 201 . 501 . 508 ) with fasteners passing through the clearances or holes ( 104 ) are guided, under at least approximately precise fit of the blind holes ( 304 ) and cones ( 105 . 302 ) being held.

Rotor laminated core ( 200 ) according to claim 1, characterized in that the blind holes ( 304 ) or the pins ( 105 . 302 ) are arranged in pairs diametrically.

Rotor laminated core ( 200 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the blind holes ( 304 ) and the pins ( 105 . 302 ) on axially opposite sides of the rotor laminations ( 100 ) are arranged such that blind holes ( 304 ) and cones ( 105 . 302 ) are axially opposite.

Rotor laminated core ( 200 ) according to claim 3, characterized in that in each rotor plate ( 100 ) each axially opposite blind holes ( 304 ) and cones ( 105 . 302 ) by deformation of the rotor plate ( 100 ) are introduced together.

Rotor laminated core ( 200 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor laminations ( 100 ) on its inside ( 205 ) and / or outside ( 206 ) with each other with at least one weld ( 207 ) are connected.

Rotor laminated core ( 200 ) according to claim 5, characterized in that the rotor laminations ( 100 ) and at least one tail ( 201 . 508 ) are welded together.

Rotor laminated core ( 200 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor laminations ( 100 ) by means of the fastening means between the end pieces ( 201 . 501 . 508 ) are clamped.

Rotor laminated core ( 200 ) according to one of the preceding claims, characterized in that there are provided as fastening means threaded rods or rivets.

Rotor laminated core ( 200 ) according to one of the preceding claims, characterized by a frictional connection via at least one end piece ( 201 . 508 ) with a wave ( 204 . 506 ).

Rotor laminated core ( 200 ) according to one of the preceding claims, characterized by an embodiment as part of an asynchronous machine.

Rotor laminated core ( 200 ) according to one of claims 1 to 9, characterized by a construction as part of an electric transmission ( 500 ).

Rotor laminated core ( 200 ) according to one of the preceding claims, characterized by a construction as part of an inter-rotor ( 500 ).

Method for producing a rotor laminated core ( 200 ) of a plurality of substantially annular rotor laminations ( 100 ), comprising the following steps: - punching out each rotor sheet ( 100 ), wherein during the punching process - at least two imprints in the rotor plate ( 100 ) are introduced from the side of the embossing tool ( 608 ) considers the shape of a blind hole ( 307 ), and from the opposite side of the embossing tool ( 601 ) considers the shape of a pin ( 302 ), and the blind holes ( 304 ) and the pins ( 302 ) are at least approximately fit to each other, and - a variety of freedoms ( 104 ) is punched out or corresponding holes are provided after the punching step, - joining the punched or drilled rotor laminations ( 100 ) to the rotor core ( 200 ), wherein the rotor laminations ( 100 ) between two end pieces ( 201 . 507 . 508 ) with fastening means under at least approximately exact fit meshing of the blind holes ( 304 ) and cones ( 302 ).

Method for producing a rotor laminated core ( 200 ) according to claim 13, characterized in that the rotor laminations ( 100 ) on its outside with at least one weld ( 207 ).

Method for producing a rotor laminated core ( 200 ) according to claim 13 or 14, characterized by a welding with at least one of the end pieces ( 201 . 501 . 508 ).