DE102020203483A1

DE102020203483A1 - Rotor of an electric motor

Info

Publication number: DE102020203483A1
Application number: DE102020203483.4A
Authority: DE
Inventors: Antonio Menonna
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2020-03-18
Filing date: 2020-03-18
Publication date: 2021-09-23
Also published as: WO2021185490A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rotor (1) eines Elektromotors (2).Erfindungswesentlich ist dabei,- dass Blechpakete (4) vorgesehen sind, die mit einer Spielpassung auf einer Rotorwelle (3) des Rotors (1) angeordnet sind,- dass eine erste und eine zweite Klemmscheibe (5, 6) vorgesehen sind, die auf der Rotorwelle (3) angeordnet sind und die Blechpakete (4) in Axialrichtung (7) zwischen sich einklemmen und dadurch fixieren.Hierdurch kann ein kostengünstiger Rotor (1) geschaffen werden.The invention relates to a rotor (1) of an electric motor (2). It is essential to the invention that laminated cores (4) are provided which are arranged with a clearance fit on a rotor shaft (3) of the rotor (1) a second clamping washer (5, 6) are provided, which are arranged on the rotor shaft (3) and clamp the laminated cores (4) between them in the axial direction (7) and thereby fix them. This enables an inexpensive rotor (1) to be created.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor eines Elektromotors gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem einen Elektromotor mit einem solchen Rotor.The present invention relates to a rotor of an electric motor according to the preamble of claim 1. The invention also relates to an electric motor with such a rotor.

Auf Rotoren von Elektromotoren sind üblicherweise Blechpakete angeordnet, die einen Eisenkern für Spulen bilden. Gefügt werden derartige Blechpakete auf dem Rotor üblicherweise mit Übermaßpassung mit hoher Überdeckung, um einen sicheren und zuverlässigen Festsitz gewährleisten zu können. Der Nachteil hierbei ist jedoch, dass es zu Deformationen der Blechpakete kommen kann, welche dadurch beispielsweise in ihrer Beschichtung beschädigt werden. Alternativ ist auch ein thermischer Fügesitz der Blechpakete auf der Rotorwelle denkbar, was jedoch aufgrund der niedrigen Temperaturbeständigkeit der Blechpakete und deren Beschichtung fertigungstechnisch nur begrenzt möglich ist.Laminated cores, which form an iron core for coils, are usually arranged on the rotors of electric motors. Such laminated cores are usually joined on the rotor with an interference fit with a high overlap in order to be able to ensure a secure and reliable tight fit. The disadvantage here, however, is that the laminated cores can be deformed, which, for example, can be damaged in their coating. Alternatively, a thermal joint fit of the laminated cores on the rotor shaft is also conceivable, but this is only possible to a limited extent in terms of manufacturing technology due to the low temperature resistance of the laminated cores and their coating.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für einen Rotor eines Elektromotors der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die insbesondere die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile bezüglich einer Fixierung der Blechpakete auf einer Rotorwelle des Rotors vermeidet.The present invention is therefore concerned with the problem of specifying an improved or at least an alternative embodiment for a rotor of an electric motor of the generic type, which in particular avoids the disadvantages known from the prior art with regard to fixing the laminated cores on a rotor shaft of the rotor.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.According to the invention, this problem is solved by the subject matter of independent claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die einzelnen Blechpakete eines Rotors eines Elektromotors nicht direkt auf einer Rotorwelle des Rotors zu fixieren, beispielsweise über einen thermischen Fügesitz oder einen Presssitz, sondern mit einer Spielpassung, das heißt mit einem Radialspiel, auf der Rotorwelle anzuordnen und über zwei in Axialrichtung wirkende Klemmscheiben zu fixieren. Hierzu sind erfindungsgemäß eine erste sowie eine zweite Klemmscheibe vorgesehen, die auf der Rotorwelle angeordnet sind und die Blechpakete in Axialrichtung zwischen sich einklemmen und dadurch fixieren. Der große Vorteil einer derartigen Bauweise ist beispielsweise, dass die Rotorwelle an sich nicht mehr so stabil und damit schwer ausgebildet werden muss, wie dies beispielsweise bei einem Presssitz der Blechpakete auf der Rotorwelle oder einem thermischen Fügesitz erforderlich wäre, wodurch nicht nur eine Gewichtsreduzierung, sondern zusätzlich auch eine Kostenreduzierung erreicht werden können. Durch die einsetzbare dünnere Rotorwelle bzw. die axiale Fixierung der Blechpakete, wird der Innendurchmesser der Blechpakete funktionslos und kann somit deutlich größer ausgeführt werden. Dadurch entsteht ein Hohlraum zwischen der dünnen Rotorwelle und dem großen Innendurchmesser der Blechpakete, welcher Gewicht, Material und damit Kosten reduziert. Dieser zusätzliche Hohlraum kann zur direkten Kühlung der Blechpakete verwendet werden. Da die Blechpakete darüber hinaus nicht mehr direkt auf der Rotorwelle aufsitzen, kann diese zudem auch kostengünstiger hergestellt werden, da insbesondere eine Nachbearbeitung, beispielsweise ein Schleifen, derselben an einer Außenoberfläche entfallen kann. Zusätzlich bietet ein derartiger erfindungsgemäßer Rotor auch einen zusätzlichen Raum für eine Kühlung, wodurch die Leistungsfähigkeit des Elektromotors gesteigert werden kann.The present invention is based on the general idea of not fixing the individual laminated cores of a rotor of an electric motor directly on a rotor shaft of the rotor, for example by means of a thermal joint fit or a press fit, but rather to arrange them with a clearance fit, i.e. with a radial clearance, on the rotor shaft and to be fixed by means of two clamping disks acting in the axial direction. For this purpose, according to the invention, a first and a second clamping disk are provided, which are arranged on the rotor shaft and clamp the laminated cores between them in the axial direction and thereby fix them. The great advantage of such a design is, for example, that the rotor shaft itself no longer has to be made as stable and therefore heavy as would be required, for example, with a press fit of the laminated cores on the rotor shaft or a thermal joint fit, which not only reduces weight, but also In addition, a cost reduction can also be achieved. As a result of the thinner rotor shaft that can be used or the axial fixing of the laminated cores, the inner diameter of the laminated cores becomes inoperative and can therefore be made significantly larger. This creates a cavity between the thin rotor shaft and the large inner diameter of the laminated core, which reduces weight, material and thus costs. This additional cavity can be used for direct cooling of the laminated core. In addition, since the laminated cores no longer sit directly on the rotor shaft, it can also be produced more cost-effectively, since in particular post-processing, for example grinding, of the same on an outer surface can be dispensed with. In addition, such a rotor according to the invention also offers additional space for cooling, as a result of which the performance of the electric motor can be increased.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist die erste Klemmscheibe in Axialrichtung fest auf der Rotorwelle fixiert, während die zweite Klemmscheibe axial beweglich auf der Rotorwelle angeordnet und über ein Fixierelement in Axialrichtung fixiert ist. Hierdurch ist eine vergleichsweise einfache Montage der Blechpakete und zugleich auch eine vergleichsweise einfache Fixierung derselben möglich. Als Fixierelement kann beispielsweise ein durch die Rotorwelle gesteckter Splint, Stift oder eine Mutter dienen. Alternativ ist selbstverständlich auch ein abschließendes Aufpressen (Längspresssitz), Aufschrumpfen (Querpresssitz), Verkleben, Verschweißen oder Verlöten der ersten und/oder der zweiten Klemmscheibe mit der Rotorwelle denkbar.In an advantageous development of the solution according to the invention, the first clamping disk is fixedly fixed in the axial direction on the rotor shaft, while the second clamping disk is arranged axially movably on the rotor shaft and is fixed in the axial direction via a fixing element. As a result, a comparatively simple assembly of the laminated cores and, at the same time, a comparatively simple fixing of the same is possible. A cotter pin, pin or nut inserted through the rotor shaft can serve as the fixing element. Alternatively, of course, a final pressing (longitudinal press fit), shrinking (cross press fit), gluing, welding or soldering of the first and / or the second clamping disk to the rotor shaft is also conceivable.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung sind längsendseitig der Rohrwelle einstückig mit dieser ausgebildete Lagerbereiche vorgesehen. Über derartige Lagerbereiche ist ein zuverlässiges, leichtgängiges Lagern der Rotorwelle in einem Elektromotor möglich, wobei durch die einstückige Ausbildung der Lagerbereiche mit der Rotorwelle eine Montage der Lagerbereiche an der Rotorwelle entfallen kann, wodurch diese insgesamt kostengünstiger herstellbar ist.In a further advantageous embodiment of the solution according to the invention, bearing areas formed in one piece with the tubular shaft are provided on the longitudinal end side. Reliable, smooth mounting of the rotor shaft in an electric motor is possible via such bearing areas, the one-piece design of the bearing areas with the rotor shaft eliminating the need for mounting the bearing areas on the rotor shaft, making it more cost-effective to manufacture.

Bei einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rotors ist die Rotorwelle als gebaute Welle ausgebildet, mit einer Hohlwelle als Mittelstück, sowie der ersten und zweiten Klemmscheibe, die die Blechpakete zwischen sich einklemmen und dadurch fixieren. Bei einer derartigen Ausführungsform ist es möglich, die als Mittelstück dienende Hohlwelle der Rotorwelle dünner und dadurch auch insbesondere leichter auszubilden, wodurch sowohl eine Ressourcenschonung als auch eine Gewichtsreduzierung erreicht werden können. Auch bei einem derartigen Rotor sind die einzelnen Blechpakete zwischen den axial zueinander beabstandeten Klemmscheiben verklemmt bzw. axial verspannt, wobei zwischen den beiden Klemmscheiben zudem die Hohlwelle angeordnet ist.In an alternative embodiment of the rotor according to the invention, the rotor shaft is designed as a built-up shaft, with a hollow shaft as a center piece, and the first and second clamping disks, which clamp the laminated cores between them and thereby fix them. In such an embodiment, it is possible to make the hollow shaft of the rotor shaft, which serves as the center piece, thinner and therefore also in particular lighter, as a result of which both resource conservation and weight reduction can be achieved. In such a rotor, too, the individual laminated cores are clamped or axially braced between the axially spaced apart clamping disks, the hollow shaft also being arranged between the two clamping disks.

Ein Fügen einer derartigen gebauten Welle kann beispielsweise wie folgt erfolgen:

Zunächst wird in eine entsprechende zentrale Aufnahme der ersten Klemmscheibe die Hohlwelle eingesteckt und fixiert, beispielsweise über eine Schraubverbindung, eine Klebeverbindung, eine Lötverbindung oder eine Schweißverbindung. Anschließend werden die einzelnen Blechpakete kreisförmig um die Hohlwelle angeordnet und danach die zweite Klemmscheibe mit einer zentralen Aufnahmeöffnung auf das freie Ende der Hohlwelle aufgesteckt, wobei die Blechpakete zwischen den beiden Klemmscheiben axial verspannt sind. Eine Fixierung der zweiten Klemmscheibe an der Hohlwelle kann beispielsweise auch durch ein Aufschrauben oder eine andere, insbesondere nicht lösbare, Verbindung erfolgen.

A shaft constructed in this way can be joined as follows, for example:

First, the hollow shaft is inserted into a corresponding central receptacle in the first clamping disk and fixed, for example via a screw connection, an adhesive connection, a soldered connection or a welded connection. The individual laminated cores are then arranged in a circle around the hollow shaft and then the second clamping disk with a central receiving opening is attached to the free end of the hollow shaft, the laminated cores being axially braced between the two clamping disks. The second clamping disk can also be fixed on the hollow shaft, for example, by screwing it on or by some other, in particular non-detachable, connection.

Zweckmäßig ist die Hohlwelle als gezogenes und an ihrer Oberfläche nicht nachbearbeitetes Rohr ausgebildet. Bei der im vorherigen Absatz beschriebenen Bauform bietet sich der große Vorteil, dass die als Mittelstück eingesetzte Hohlwelle keinerlei radialen Kontakt mit den Blechpaketen aufweist und deshalb an ihrer Oberfläche nicht bearbeitet, beispielsweise geschliffen, werden muss. Hierdurch lassen sich die Hohlwelle und überdies auch der gesamte Rotor deutlich kostengünstiger herstellen. Selbstverständlich kann auch bei alternativen Ausführungsformen die Rotorwelle als gezogenes und an ihrer Oberfläche nicht nachbearbeitetes Rohr ausgebildet sein, da unabhängig von der gewählten Ausführungsform, selbst bei einer Rotorwelle als Vollwelle, keinerlei Kontakt zwischen den Blechpaketen und der Rotorwelle besteht, sodass die Rotorwelle unabhängig von ihrer Ausführungsform an ihrer Außenoberfläche nicht nachbearbeitet, beispielsweise geschliffen werden muss, wodurch eine deutlich kostengünstigere Herstellung derselben möglich ist.The hollow shaft is expediently designed as a drawn tube that has not been reworked on its surface. The design described in the previous paragraph has the great advantage that the hollow shaft used as the center piece has no radial contact with the laminated cores and therefore does not have to be machined, for example ground, on its surface. As a result, the hollow shaft and, moreover, the entire rotor can be manufactured significantly more cost-effectively. Of course, in alternative embodiments, the rotor shaft can also be designed as a drawn tube that has not been reworked on its surface, since regardless of the selected embodiment, even with a rotor shaft as a solid shaft, there is no contact between the laminated cores and the rotor shaft, so that the rotor shaft is independent of its Embodiment does not have to be reworked on its outer surface, for example ground, whereby a significantly more cost-effective production thereof is possible.

Betrachtet man die in den vorherigen Absätzen als gebaute Welle ausgebildete Rotorwelle, so können an deren Längsenden jeweils ebenfalls Lagerbereiche angeordnet sein, die als separate Bauteile ausgebildet und mit der Hohlwelle verbunden sind. Alternativ ist selbstverständlich auch denkbar, dass die Lagerbereiche mit der jeweiligen benachbarten Klemmscheibe verbunden sind und keine direkte Verbindung zur Hohlwelle besitzen. In diesem Fall ist es möglich, die Klemmscheiben zusammen mit dem jeweils zugehörigen Lagerbereich vorzufertigen und insbesondere die Lagerbereiche vorzubearbeiten und/oder zu beschichten, wodurch eine leichtgängige Lagerung ermöglicht wird.If one considers the rotor shaft formed in the previous paragraphs as a built-up shaft, then bearing areas can also be arranged at their longitudinal ends, which are formed as separate components and are connected to the hollow shaft. Alternatively, it is of course also conceivable that the bearing areas are connected to the respective adjacent clamping disc and have no direct connection to the hollow shaft. In this case, it is possible to prefabricate the clamping disks together with the respective associated storage area and, in particular, to prepare and / or coat the storage areas, which enables easy storage.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist zumindest ein Blechpaket mit zumindest einer Klemmscheibe über eine Formschlussverbindung verbunden. Eine derartige Formschlussverbindung kann beispielsweise durch eine entsprechende Ausnehmung an/in der Klemmscheibe ausgeführt sein, in die das Blechpaket zumindest teilweise eingreift. Selbstverständlich ist auch eine umgekehrte Ausführungsform denkbar, wobei beiden Ausführungsformen gemein ist, dass die einzelnen Blechpakete durch die Formschlussverbindung zuverlässig am Rotor gehalten werden.In a further advantageous embodiment of the solution according to the invention, at least one laminated core is connected to at least one clamping disk via a form-fit connection. Such a form-fit connection can be implemented, for example, by a corresponding recess on / in the clamping disk, into which the laminated core engages at least partially. Of course, a reverse embodiment is also conceivable, with both embodiments having in common that the individual laminated cores are reliably held on the rotor by the form-fit connection.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist zumindest eine Klemmscheibe als Wuchtscheibe zur Kompensation einer möglichen Unwucht ausgebildet. Dies ermöglicht es, ggf. vorhandene Unwuchten des Rotors vergleichsweise einfach durch eine entsprechende Anordnung hinsichtlich der Winkellage der jeweiligen Klemmscheibe auszugleichen. Denkbar sind selbstverständlich auch Gewichte, die an der jeweiligen Klemmscheibe entsprechend der ermittelten Unwucht zum Ausgleich derselben angebracht werden. Die Klemmscheibe kann beispielsweise aus Metall, insbesondere als Blechformteil, oder aus Kunststoff ausgebildet sein und dadurch nicht nur qualitativ hochwertig, sondern auch kostengünstig hergestellt werden.In a further advantageous embodiment of the solution according to the invention, at least one clamping disk is designed as a balancing disk to compensate for a possible imbalance. This makes it possible to compensate for any unbalances that may be present in the rotor in a comparatively simple manner by means of a corresponding arrangement with regard to the angular position of the respective clamping disk. It goes without saying that weights are also conceivable which are attached to the respective clamping disk in accordance with the determined unbalance to compensate for the same. The clamping disk can for example be made of metal, in particular as a shaped sheet metal part, or of plastic, and as a result can be manufactured not only of high quality, but also inexpensively.

Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, einen Elektromotor mit einem in den vorherigen Absätzen beschriebenen Rotor auszustatten, wodurch die zuvor genannten und beschriebenen Vorteile auf den Elektromotor übertragen werden können. Konkret sind dies eine Kostenreduzierung durch einen geringeren Herstellungsaufwand der Rotorwelle sowie beispielsweise eine Gewichtsreduzierung und/oder die Schaffung eines zusätzlichen Raums für eine Kühlmöglichkeit.The present invention is further based on the general idea of equipping an electric motor with a rotor described in the previous paragraphs, as a result of which the advantages mentioned and described above can be transferred to the electric motor. Specifically, these are a cost reduction due to a lower production cost for the rotor shaft and, for example, a weight reduction and / or the creation of additional space for a cooling option.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention emerge from the subclaims, from the drawings and from the associated description of the figures on the basis of the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings and are explained in more detail in the following description, with the same reference symbols referring to the same or similar or functionally identical components.

Dabei zeigen, jeweils schematisch,

1 eine erste mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rotors,
2 eine weitere mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rotors,
3 eine Schnittdarstellung durch eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rotors.

They show, in each case schematically,

1 a first possible embodiment of a rotor according to the invention,
2 another possible embodiment of the rotor according to the invention,
3 a sectional view through a further embodiment of the rotor according to the invention.

Entsprechend den 1 bis 3 weist ein erfindungsgemäßer Rotor 1 eines Elektromotors 2 eine Rotorwelle 3 auf, auf welcher Blechpakete 4 mit einer Spielpassung angeordnet sind. Spielpassung kann in diesem Fall bedeuten, dass die Blechpakete 4 einen Radialabstand zur Rotorwelle 3 aufweisen, d. h. diese in Radialrichtung nicht berühren. Die Blechpakete 4 bilden dabei Eisenkerne, um welche beispielsweise Kupferdrähte als Spulen gewickelt werden. Die Rotorwelle 3 kann dabei als Vollwelle oder als Hohlwelle ausgebildet sein.According to the 1 until 3 has a rotor according to the invention 1 an electric motor 2 a rotor shaft 3 on which sheet metal packages 4th are arranged with a clearance fit. In this case, clearance fit can mean that the laminated cores 4th a radial distance to the rotor shaft 3 have, ie do not touch them in the radial direction. The sheet metal packages 4th form iron cores around which copper wires, for example, are wound as coils. The rotor shaft 3 can be designed as a solid shaft or as a hollow shaft.

Zur zuverlässigen Fixierung der Blechpakete 4 auf der Rotorwelle 3 werden diese erfindungsgemäß nicht mehr wie bisher, beispielsweise über eine thermische Fügeverbindung oder eine Presspassung auf der Rotorwelle 3 fixiert, sondern es sind eine erste Klemmscheibe 5 sowie eine zweite Klemmscheibe 6 vorgesehen, die auf der Rotorwelle 3 angeordnet sind und die Blechpakete 4 in Axialrichtung 7 zwischen sich einklemmen und dadurch fixieren.For the reliable fixation of the sheet metal stacks 4th on the rotor shaft 3 According to the invention, these are no longer as before, for example via a thermal joint or an interference fit on the rotor shaft 3 fixed, but there are a first clamping disc 5 as well as a second clamping disc 6th provided on the rotor shaft 3 are arranged and the laminated cores 4th in the axial direction 7th wedge between them and thereby fix.

Gemäß der 1 kann dabei beispielsweise die erste Klemmscheibe 5 in Axialrichtung 7 fest auf der Rotorwelle 3 fixiert sein, während die zweite Klemmscheibe 6 zur Montage der Blechpakete 4 zunächst axial beweglich auf der Rotorwelle 3 angeordnet und erst abschließend zur Einklemmung der Blechpakete 4 über ein Fixierelement 8 fixiert wird. Ein derartiges Fixierelement 8 kann beispielsweise ein Splint, eine Mutter oder ein anderes Fixierelement sein. Rein theoretisch ist auch denkbar, dass bei der Ausführungsform gemäß der 1 die erste und zweite Klemmscheibe 5, 6 jeweils fest mit einer Außenmantelfläche der Rotorwelle 3 verbunden sind, beispielsweise mit dieser verklebt, verschweißt oder verlötet. Unabhängig von der gewählten Ausführungsform ist dabei allen Ausführungsformen gemein, dass eine direkte Verbindung der Blechpakete 4 mit der Rotorwelle 3 nicht vorhanden ist, wodurch insbesondere eine komplette Nachbearbeitung der Außenmantelfläche der Rotorwelle 3, beispielsweise durch ein Schleifen, entfallen kann, sodass diese deutlich kostengünstiger hergestellt werden kann.According to the 1 can, for example, the first clamping disc 5 in the axial direction 7th firmly on the rotor shaft 3 be fixed while the second clamping disc 6th for assembling the sheet metal packages 4th initially axially movable on the rotor shaft 3 arranged and only finally for the clamping of the laminated cores 4th via a fixing element 8th is fixed. Such a fixing element 8th can for example be a split pin, a nut or another fixing element. In purely theoretical terms, it is also conceivable that in the embodiment according to FIG 1 the first and second clamping washers 5 , 6th each fixed to an outer circumferential surface of the rotor shaft 3 are connected, for example glued, welded or soldered to this. Regardless of the selected embodiment, it is common to all embodiments that a direct connection of the laminated cores 4th with the rotor shaft 3 does not exist, whereby in particular a complete reworking of the outer circumferential surface of the rotor shaft 3 , for example by grinding, can be dispensed with, so that this can be produced significantly more cost-effectively.

Rein theoretisch kann die erste Klemmscheibe 5 auch als Radialkragen an der Rotorwelle 3 ausgebildet sein, insbesondere sogar einstückig mit dieser. In diesem Fall wäre der Radialkragen als Ringabsatz ausgebildet und kann einen geringeren Außendurchmesser aufweisen als die gegenüberliegende zweite Klemmscheibe 6.In theory, the first clamping disc can 5 also as a radial collar on the rotor shaft 3 be formed, in particular even in one piece with this. In this case, the radial collar would be designed as an annular shoulder and can have a smaller outer diameter than the opposite second clamping disk 6th .

Längsendseitig der Rotorwelle 3 können beispielsweise Lagerbereiche 9 vorgesehen sein, die gemäß der 1 beispielsweise einstückig mit der Rotorwelle 3 ausgebildet und dadurch zusammen mit dieser hergestellt werden können. Die Lagerbereiche 9 können aber auch separat ausgebildet sein, insbesondere können sie auch ein einstückiger Bestandteil einer der Klemmscheiben 5, 6 sein. Die Lagerbereiche 9 können bei einer Hohlwelle 10 auch als Innenstopfen ausgebildet sein und in diese eingepresst werden.Longitudinal end of the rotor shaft 3 can, for example, storage areas 9 be provided according to the 1 for example in one piece with the rotor shaft 3 formed and can thereby be produced together with this. The storage areas 9 but can also be designed separately, in particular they can also be an integral part of one of the clamping disks 5 , 6th be. The storage areas 9 can with a hollow shaft 10 can also be designed as an inner plug and pressed into it.

Die Rotorwelle 3 kann selbstverständlich auch in den Lagerbereichen 9 einen unterschiedlichen, beispielsweise einen geringeren, Durchmesser aufweisen, als in einem mittleren Bereich. Alternativ ist auch vorstellbar, dass die Rotorwelle 3 als gebaute Welle ausgebildet ist, so wie dies gemäß der 3 dargestellt ist, mit einer Hohlwelle 10 als Mittelstück, sowie der ersten und zweiten Klemmscheibe 5, 6, die die Blechpakete 4 zwischen sich einklemmen und dadurch fixieren. Die Hohlwelle 10 kann dabei beispielsweise als gezogenes und an ihrer Oberfläche nicht nachbehandeltes Rohr ausgebildet sein, wodurch diese kostengünstig herstellbar ist. Durch die Ausführungsform als Hohlwelle, was rein theoretisch auch bei der gemäß der 1 oder 2 dargestellten Rotorwelle 3 so verwirklicht werden kann, kann darüber hinaus eine Gewichtsreduzierung erreicht werden, ebenso wie eine Materialeinsparung, wodurch eine Gewichtsersparnis und eine Kostenreduzierung erreicht werden können.The rotor shaft 3 can of course also be used in the storage areas 9 have a different, for example a smaller, diameter than in a central region. Alternatively, it is also conceivable that the rotor shaft 3 is designed as a built shaft, as shown in FIG 3 is shown with a hollow shaft 10 as a middle piece, as well as the first and second clamping disc 5 , 6th who have favourited the sheet metal packages 4th wedge between them and thereby fix. The hollow shaft 10 can be designed, for example, as a drawn tube that has not been post-treated on its surface, making it inexpensive to manufacture. Due to the embodiment as a hollow shaft, which is theoretically also the case according to the 1 or 2 shown rotor shaft 3 can thus be realized, moreover, a weight reduction can be achieved, as well as a material saving, whereby a weight saving and a cost reduction can be achieved.

Betrachtet man die 3 weiter, so kann man erkennen, dass die als Hohlwelle 10 ausgebildete Rotorwelle 3 im Mittelbereich einen deutlich geringeren Durchmesser aufweist, wodurch bei an sich gleich dicken bzw. radial gleich dicken Blechpaketen 4 ein größerer Abstand zur Rotorwelle 3 bzw. zur Hohlwelle 10 bewirkt wird, wodurch die Kühlung verbessert werden kann.If you look at the 3 further, so you can see that the as a hollow shaft 10 trained rotor shaft 3 has a significantly smaller diameter in the central area, as a result of which in the case of laminated cores of the same thickness or radially the same thickness 4th a greater distance to the rotor shaft 3 or to the hollow shaft 10 is effected, whereby the cooling can be improved.

Betrachtet man die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rotors 1 gemäß der 3, so sind an diesem längsendseitig ebenfalls Lagerbereiche 9 angeordnet, die als separate Bauteile ausgebildet und mit der Hohlwelle 10 verbunden, beispielsweise verklebt, verschweißt oder verlötet, sind. Dabei können die Lagerbereiche 9 Bestandteil der ersten oder zweiten Klemmscheibe 5, 6 sein oder aber separat zu diesen ausgebildete Bauteile darstellen. Die Hohlwelle 10 kann dabei - wie in 3 gezeigt ist - innen mit der ersten und zweiten Klemmscheibe 5, 6 gefügt sein oder alternativ auch außen. Auch ist denkbar, dass die Hohlwelle 10 mit der ersten Klemmscheibe 5 innen gefügt ist und mit der zweiten Klemmscheibe 6 außen, oder umgekehrt.If one considers the embodiment of the rotor according to the invention 1 according to the 3 , there are also storage areas on this longitudinal end 9 arranged, which are designed as separate components and with the hollow shaft 10 connected, for example glued, welded or soldered, are. The storage areas 9 Part of the first or second clamping disc 5 , 6th be or represent components formed separately from these. The hollow shaft 10 can - as in 3 is shown - inside with the first and second clamping washers 5 , 6th be joined or alternatively also on the outside. It is also conceivable that the hollow shaft 10 with the first clamping disc 5 is joined inside and with the second clamping disc 6th outside, or vice versa.

Betrachtet man den Rotor 1 gemäß der 3 im Vergleich zum Rotor 1 gemäß der 1, so kann man erkennen, dass ein Radialspiel zwischen den Blechpaketen 4 und der Rotorwelle 3 bei dem Rotor 1 gemäß der 3 deutlich größer ist, wodurch Räume für eine zusätzliche Kühlmöglichkeit geschaffen werden können.Looking at the rotor 1 according to the 3 compared to the rotor 1 according to the 1 , so you can see that there is radial play between the laminated cores 4th and the rotor shaft 3 at the rotor 1 according to the 3 is significantly larger, which means that spaces can be created for additional cooling.

Um eine möglichst zuverlässige Verbindung der Blechpakete 4 mit den Klemmscheiben 5, 6 erreichen zu können, kann zudem vorgesehen sein, dass zumindest ein Blechpaket 4 mit zumindest einer Klemmscheibe 5, 6 über eine Formschlussverbindung 11 (wie in 3 angedeutet) verbunden ist. Über eine derartige Formschlussverbindung 11 erfolgt eine Fixierung der Blechpakete 4 an den jeweiligen Klemmscheiben 5, 6 nicht nur über eine axiale Vorspannung, d. h. kraftschlüssig, sondern zusätzlich auch formschlüssig. Hierzu können beispielsweise in der jeweiligen Klemmscheibe 5, 6, gemäß der 3 in der Klemmscheibe 6, eine zugehörige Ausnehmung 12 vorgesehen sein, in welche das jeweils zugehörige Blechpaket 4 mit einem entsprechenden Fortsatz 13 formschlüssig eingreift. Vorzugsweise erstreckt sich dabei die Ausnehmung 12 nicht bis radial ganz nach außen der jeweiligen Klemmscheibe 5, 6, hier der Klemmscheibe 6, wodurch ein äußerer Kragenbereich 14 verbleibt, der das jeweils zugehörige Blechpaket 4 entgegen der Fliehkraft hält. Rein theoretisch können derartige Ausnehmungen 12 bzw. Fortsätze 13 selbstverständlich auch anders ausgeführt sein, wie dies beispielsweise bei der Klemmscheibe 5 gemäß der 3 dargestellt ist. Zusätzlich oder alternativ ist auch denkbar, dass an einem Blechpaket 4 eine Ausnehmung 12 und an einem benachbarten Blechpaket 4 ein zugehöriger Fortsatz 13 angeordnet sind, wobei der Fortsatz 13 formschlüssig in die Ausnehmung 12 eingreift und dadurch eine Formschlussverbindung 11 zwischen zwei benachbarten Blechpaketen 4 bildet (vgl. 2). Allen Formschlussverbindungen 11 ist dabei gemein, dass eine Fixierung der Blechpakete 4 über die Formschlussverbindungen 11 die Blechpakete 4 insbesondere gegenüber den auftretenden Fliehkräften im Betrieb des Rotors 1 zuverlässig hält.To ensure that the laminated cores are connected as reliably as possible 4th with the clamping washers 5 , 6th To be able to achieve, it can also be provided that at least one laminated core 4th with at least one clamping disc 5 , 6th via a form fit connection 11 (as in 3 indicated) is connected. About such a form-fit connection 11 a fixation of the sheet metal stacks takes place 4th on the respective clamping disks 5 , 6th not only via an axial preload, ie non-positively, but also positively. For this purpose, for example, in the respective clamping disc 5 , 6th , according to the 3 in the clamping disc 6th , an associated recess 12th be provided in which the respective associated laminated core 4th with a corresponding extension 13th engages positively. The recess preferably extends 12th not right up to the radially outward direction of the respective clamping disc 5 , 6th , here the clamping disc 6th creating an outer collar area 14th remains, which is the respective associated laminated core 4th holds against centrifugal force. In theory, such recesses can 12th or extensions 13th Of course, it can also be designed differently, as is the case with the clamping disc, for example 5 according to the 3 is shown. Additionally or alternatively, it is also conceivable that on a laminated core 4th a recess 12th and on an adjacent laminated core 4th an associated appendix 13th are arranged, the extension 13th positively in the recess 12th engages and thereby a form-fit connection 11 between two adjacent laminated cores 4th forms (cf. 2 ). All form-fit connections 11 What is common here is that the sheet metal stacks are fixed in place 4th via the form-fit connections 11 the sheet metal packages 4th especially in relation to the centrifugal forces that occur during operation of the rotor 1 reliably holds.

An einem Längsende der Rotorwelle 3 ist ein Außenmehrkant 15 angeordnet, über welchen eine Drehmomentübertragung das heißt ein Antrieb eines nicht gezeigten Aggregats ermöglicht wird. Der Außenmehrkant 15 ist dabei üblicherweise induktiv gehärtet, weshalb beispielsweise der linke Lagerbereich 9 als Bestandteil der ersten Klemmscheibe 5 ausgebildet sein kann, während der rechte Lagerbereich 9 separat zur zweiten Klemmscheibe 6 ausgebildet ist und dadurch gehärtet werden kann. Die Lagerbereiche 9 müssen nicht gehärtet sein.At one longitudinal end of the rotor shaft 3 is a polygon on the outside 15th arranged, via which a torque transmission, that is to say a drive of a unit, not shown, is made possible. The outer polygon 15th is usually inductively hardened, which is why the left bearing area, for example 9 as part of the first clamping disc 5 can be formed while the right storage area 9 separate from the second clamping disc 6th is formed and can be hardened thereby. The storage areas 9 do not have to be hardened.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung kann zumindest eine Klemmscheibe 5, 6 als Wuchtscheibe ausgebildet sein, wodurch durch eine derartige Wuchtscheibe bzw. die Klemmscheibe 5, 6 Unwuchten ausgeglichen werden können. Hierdurch kann auf zusätzliche Auswuchtgewichte verzichtet werden.In a further advantageous embodiment of the solution according to the invention, at least one clamping disc 5 , 6th be designed as a balancing disc, whereby such a balancing disc or the clamping disc 5 , 6th Imbalances can be compensated. This means that additional balancing weights can be dispensed with.

Generell können die Klemmscheiben 5, 6 aus Kunststoff oder aus Metall, beispielsweise als Blechformteil, ausgebildet sein, insbesondere sofern diese eine Ausnehmung 12 für eine Formschlussverbindung 11 mit dem jeweiligen Blechpaket 4 aufweisen sollen.In general, the clamping washers 5 , 6th made of plastic or metal, for example as a sheet metal part, especially if this has a recess 12th for a form fit connection 11 with the respective laminated core 4th should have.

Mit dem erfindungsgemäßen Rotor 1 und damit auch mit dem erfindungsgemä-ßen Elektromotor 2 kann eine deutliche Kostenreduzierung bei der Herstellung des Rotors 1 erreicht werden, da insbesondere eine vollflächige Nachbearbeitung, beispielsweise ein Schleifen, der Außenmantelfläche entfallen kann, da die Blechpakete 4 nicht, wie bislang, über eine thermische Fügeverbindung oder eine Presspassverbindung mit der Rotorwelle 3 verbunden werden, sondern lediglich über eine axiale Vorspannung zwischen zwei axial benachbarten Klemmscheiben 5, 6 gehalten sind. Durch die Ausbildung der Rotorwelle 3 zumindest teilweise als Hohlwelle 10 kann darüber hinaus eine Gewichtsreduzierung erreicht werden, was insbesondere im Fahrzeugbau von großem Vorteil ist. Eine derartige Hohlwelle 10 kann hinsichtlich ihres Durchmessers reduziert werden, wodurch ein zusätzlicher Raum zur Kühlung entsteht, d. h. ein Ringraum zwischen der Außenmantelfläche der Hohlwelle 10 und einer Innenfläche der Blechpakete 4.With the rotor according to the invention 1 and thus also with the electric motor according to the invention 2 can significantly reduce the cost of manufacturing the rotor 1 can be achieved, since in particular a full-surface reworking, for example grinding, of the outer circumferential surface can be dispensed with, since the laminated cores 4th not, as before, via a thermal joint or a press-fit connection with the rotor shaft 3 are connected, but only via an axial preload between two axially adjacent clamping disks 5 , 6th are held. Through the design of the rotor shaft 3 at least partially as a hollow shaft 10 In addition, a weight reduction can be achieved, which is particularly advantageous in vehicle construction. Such a hollow shaft 10 can be reduced in terms of their diameter, which creates an additional space for cooling, ie an annular space between the outer surface of the hollow shaft 10 and an inner surface of the laminated cores 4th .

Claims

Rotor (1) of an electric motor (2), characterized in that - that laminated cores (4) are provided, which are arranged with a clearance fit on a rotor shaft (3) of the rotor (1), - that a first and a second clamping disk (5, 6) are provided, which are arranged on the rotor shaft (3) and clamp the laminated cores (4) between them in the axial direction (7) and thereby fix them.

Rotor after Claim 1 , characterized in that the first clamping disk (5) is fixedly fixed in the axial direction (7) on the rotor shaft (3), while the second clamping disk (6) is arranged axially movable on the rotor shaft (3) and is in Axial direction is fixed.

Rotor after Claim 1 or 2 , characterized in - that one of the clamping disks (5, 6) is designed as a radial collar on the rotor shaft (3) and in particular in one piece with it, and / or - that on the longitudinal end side of the rotor shaft (3) integrally formed with this bearing areas (9) are provided.

Rotor after Claim 1 , characterized in that the rotor shaft (3) is designed as a built-up shaft, with a hollow shaft (10) as a center piece, the first and second clamping disks (5, 6), which clamp the laminated cores (4) between them and thereby fix them.

Rotor after Claim 4 , characterized in that the hollow shaft (10) is designed as a drawn tube that has not been reworked on its surface.

Rotor after Claim 4 or 5 , characterized in that the longitudinal end of the rotor shaft (3) bearing areas (9) are arranged, which are designed as separate components and are connected to the hollow shaft (10) or the associated clamping disc (5, 6).

Rotor according to one of the preceding claims, characterized in that at least one laminated core (4) is connected to at least one clamping disc (5, 6) via a form-fit connection (11).

Rotor according to one of the preceding claims, characterized in that a recess (12) is arranged in at least one clamping disc (5, 6) and an associated extension (13) is arranged on an associated laminated core (4), or vice versa, the extension ( 13) engages positively in the recess (12), and / or - that a recess (12) is arranged on a laminated core (4) and an associated extension (13) is arranged on an adjacent laminated core (4), the extension (13) engages positively in the recess (12).

Rotor according to one of the preceding claims, characterized in that at least one clamping disk (5, 6) is designed as a balancing disk to compensate for a possible imbalance.

Electric motor (2) with a rotor (1) according to one of the preceding claims.