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DE102022004622A1 - Rotor for an axial flow machine, in particular of a motor vehicle, axial flow machine and method for producing such a rotor - Google Patents

Rotor for an axial flow machine, in particular of a motor vehicle, axial flow machine and method for producing such a rotor Download PDF

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DE102022004622A1
DE102022004622A1 DE102022004622.9A DE102022004622A DE102022004622A1 DE 102022004622 A1 DE102022004622 A1 DE 102022004622A1 DE 102022004622 A DE102022004622 A DE 102022004622A DE 102022004622 A1 DE102022004622 A1 DE 102022004622A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rotor
laminated core
opening
axial flow
flow machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102022004622.9A
Other languages
German (de)
Inventor
Tim Ziegler
Mike Fuchslocher
Cornelius Hentrich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Mercedes Benz Group AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mercedes Benz Group AG filed Critical Mercedes Benz Group AG
Priority to DE102022004622.9A priority Critical patent/DE102022004622A1/en
Publication of DE102022004622A1 publication Critical patent/DE102022004622A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rotor (10) für eine Axialflussmaschine, mit einem spiralförmig gewickelten Blechpaket (12), welches eine Öffnung (20) aufweist, in welcher zumindest ein Längenbereich (L) eines Träger- oder Wellenelements (18) angeordnet ist, welches über den Längenbereich (L) drehfest mit dem Blechpaket (12) verbunden ist, wobei die Öffnung (20) innenumfangsseitig und der Längenbereich (L) außenumfangsseitig eine unrunde, polygone Form aufweist.The invention relates to a rotor (10) for an axial flow machine, with a spirally wound laminated core (12) which has an opening (20) in which at least one longitudinal region (L) of a carrier or shaft element (18) is arranged, which is connected to the laminated core (12) in a rotationally fixed manner via the longitudinal region (L), wherein the opening (20) has a non-circular, polygonal shape on the inner circumference side and the longitudinal region (L) on the outer circumference side.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine Axialflussmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Axialflussmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Rotors.The invention relates to a rotor for an axial flow machine, in particular of a motor vehicle. Furthermore, the invention relates to an axial flow machine, in particular for a motor vehicle. The invention also relates to a method for producing such a rotor.

Der DE 10 2004 054 277 A1 ist eine Rotoranordnung für eine elektrische Maschine als bekannt zu entnehmen, mit einem im Wesentlichen zylindrischen Rotorkörper und einer Welle, auf die der Rotorkörper aufgebracht ist.The EN 10 2004 054 277 A1 A rotor arrangement for an electrical machine is known, having a substantially cylindrical rotor body and a shaft to which the rotor body is mounted.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Rotor für eine Axialflussmaschine, eine Axialflussmaschine und ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Rotors zu schaffen, sodass ein besonders vorteilhafter Betrieb der Axialflussmaschine realisiert werden kann.The object of the present invention is to provide a rotor for an axial flow machine, an axial flow machine and a method for producing such a rotor, so that a particularly advantageous operation of the axial flow machine can be realized.

Diese Aufgabe wird durch einen Rotor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch eine Axialflussmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a rotor having the features of patent claim 1, by an axial flow machine having the features of patent claim 4 and by a method having the features of patent claim 5. Advantageous embodiments with expedient further developments of the invention are specified in the remaining claims.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Rotor für eine auch als Axialflussmotor bezeichnete Axialflussmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Die Axialflussmaschine ist eine als Axialflussmaschine ausgebildete, elektrische Maschine. Der Rotor weist ein spiralförmig gewickeltes Blechpaket auf. Dies bedeutet beispielsweise, dass das Blechpaket beispielsweise aus wenigstens oder genau einem aus Blech gebildeten und daher auch als Blechband bezeichneten Band gebildet oder hergestellt ist, insbesondere derart, dass das Band um eine, insbesondere gedachte, Wickelachse spiralförmig zu dem Blechpaket aufgewickelt ist. Hierdurch sind beispielsweise in radialer Richtung des Rotors aufeinander angeordnete Schichten des Bands gebildet, wobei die Schichten insbesondere dadurch, dass das Band einstückig ausgebildet ist, einstückig miteinander ausgebildet, mithin aus einem einzigen Stück gebildet, sind. Dabei sind beispielsweise jeweilige Enden des Bands mit dem übrigen Band, insbesondere mit einer jeweiligen der Schichten, verbunden, insbesondere stoffschlüssig verbunden und dabei beispielsweise verschweißt. Dadurch kann ein unerwünschtes Abwickeln des Bands vermieden werden.A first aspect of the invention relates to a rotor for an axial flux machine, also referred to as an axial flux motor, in particular of a motor vehicle. The axial flux machine is an electrical machine designed as an axial flux machine. The rotor has a spirally wound laminated core. This means, for example, that the laminated core is formed or manufactured from at least or exactly one strip made of sheet metal and therefore also referred to as a sheet metal strip, in particular such that the strip is wound spirally around a winding axis, in particular an imaginary one, to form the laminated core. This forms, for example, layers of the strip arranged one on top of the other in the radial direction of the rotor, wherein the layers are formed in one piece, in particular because the strip is formed in one piece, i.e. formed from a single piece. In this case, for example, respective ends of the strip are connected to the rest of the strip, in particular to a respective one of the layers, in particular bonded and welded, for example. This can prevent the strip from unwinding undesirably.

Das Blechpaket weist eine insbesondere durch das auch als Wickeln bezeichnete Aufwickeln des Blechpakets hergestellte, das heißt gebildete, Öffnung auf, welche somit vorzugsweise in radialer Richtung des Rotors nach außen hin betrachtet und in Umfangsrichtung des Rotors vollständig umlaufend direkt durch das Band begrenzt oder gebildet ist.The laminated core has an opening which is produced, i.e. formed, in particular by the winding of the laminated core, which is also referred to as winding, and which is thus preferably delimited or formed by the band in the radial direction of the rotor towards the outside and in the circumferential direction of the rotor completely encircling it.

Der Rotor, dessen axiale Richtung senkrecht zur radialen Richtung des Rotors verläuft, weist auch ein insbesondere separat von dem Blechpaket ausgebildetes Element auf, welches ein Trägerelement oder ein Wellenelement, insbesondere eine Welle, sein kann. Die Umfangsrichtung des Rotors und somit der Öffnung verläuft dabei um die axiale Richtung des Rotors herum. In vollständig hergestelltem Zustand weist die Axialflussmaschine beispielsweise einen Stator und den Rotor auf, welcher mittels des Stators antreibbar und dadurch um eine Maschinendrehachse relativ zu dem Stator drehbar ist. Dabei fällt die Maschinendrehachse mit der axialen Richtung des Rotors zusammen.The rotor, whose axial direction runs perpendicular to the radial direction of the rotor, also has an element that is formed separately from the laminated core, which can be a carrier element or a shaft element, in particular a shaft. The circumferential direction of the rotor and thus of the opening runs around the axial direction of the rotor. In the fully manufactured state, the axial flux machine has, for example, a stator and the rotor, which can be driven by means of the stator and can therefore be rotated about a machine axis of rotation relative to the stator. The machine axis of rotation coincides with the axial direction of the rotor.

Zumindest ein Längenbereich des Träger- oder Wellenelements, mithin des Elements, ist in der Öffnung angeordnet, sodass beispielsweise das Blechpaket auf dem Längenbereich, mithin auf dem Element, angeordnet ist. Das Element (Träger- oder Wellenelement) ist über den Längenbereich drehfest mit dem Blechpaket verbunden. Mit anderen Worten sind der Längenbereich und somit das Element (Träger- oder Wellenelement) drehfest mit dem Blechpaket verbunden. Dabei weist beispielsweise der Längenbereich und somit das Element eine außenumfangsseitige Mantelfläche auf, wobei das Blechpaket, insbesondere eine die Öffnung, insbesondere direkt, begrenzende, innenumfangsseitige Mantelfläche des Blechpakets, den Längenbereich und dabei insbesondere die außenumfangsseitige Mantelfläche direkt berührt. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt sitzt die innenumfangsseitige Mantelfläche direkt auf der außenumfangsseitigen Mantelfläche.At least one length region of the support or shaft element, and therefore of the element, is arranged in the opening, so that, for example, the laminated core is arranged on the length region, and therefore on the element. The element (support or shaft element) is connected to the laminated core in a rotationally fixed manner via the length region. In other words, the length region and therefore the element (support or shaft element) are connected to the laminated core in a rotationally fixed manner. In this case, for example, the length region and therefore the element has an outer peripheral surface, wherein the laminated core, in particular an inner peripheral surface of the laminated core, which directly delimits the opening, in particular directly, directly touches the length region and thereby in particular the outer peripheral surface. In other words, the inner peripheral surface sits directly on the outer peripheral surface.

Um dabei besonders hohe Drehmomente zwischen dem Blechpaket und dem Element übertragen und somit einen besonders vorteilhaften Betrieb der Axialflussmaschine realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Öffnung innenumfangsseitig und der Längenbereich außenumfangsseitig eine unrunde, polygone Form aufweist. Mit anderen Worten ist die innenumfangsseitige Mantelfläche polygon und somit unrund ausgebildet, und auch die außenumfangsseitige Mantelfläche ist polygon und somit unrund ausgebildet. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass die unrunde, polygone, innenumfangsseitige Form der Öffnung beziehungsweise der innenumfangsseitigen Mantelfläche an die unrunde, polygone, außenumfangsseitige Form des Längenbereichs und somit der außenumfangsseitigen Mantelfläche angepasst ist. Dadurch sind beispielsweise das Blechpaket und das Element formschlüssig drehfest miteinander verbunden, sodass auch besonders hohe Drehmomente zwischen dem Element und dem Blechpaket übertragen werden können, ohne dass es zu einer Relativdrehung zwischen dem Blechpaket und dem Element kommt.In order to be able to transmit particularly high torques between the laminated core and the element and thus to achieve particularly advantageous operation of the axial flow machine, it is provided according to the invention that the opening on the inner circumference and the length area on the outer circumference have a non-circular, polygonal shape. In other words, the inner circumference surface is polygonal and thus non-circular, and the outer circumference surface is also polygonal and thus non-circular. In particular, it is provided that the non-circular, polygonal, inner circumference shape of the opening or the inner circumference surface is adapted to the non-circular, polygonal, outer circumference shape of the length area and thus the outer circumference surface. As a result, for example, the laminated core and the element are connected to each other in a form-fitting, rotationally fixed manner, so that even particularly high torques can be transmitted between the element and the laminated core without any relative rotation occurring between the laminated core and the element.

Um besonders hohe Drehmomente zwischen dem Blechpaket und dem Element übertragen zu können, ist es in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Längenbereich in die Öffnung, mithin die außenumfangsseitige Mantelfläche in die innenumfangsseitige Mantelfläche, eingepresst ist, sodass der Längenbereich und somit das Element mit dem Blechpaket durch einen Presssitz miteinander verbunden sind, welcher zwischen dem Längenbereich und dem Blechpaket ausgebildet ist. Die Erfindung ermöglicht insbesondere eine sichere Drehmomentübertragung bei trägerlosen Rotoren für Axialflussmaschinen, das heißt insbesondere dann, wenn der erfindungsgemäße Rotor als ein trägerloser Rotor ausgebildet ist.In order to be able to transmit particularly high torques between the laminated core and the element, it is provided in an advantageous embodiment of the invention that the longitudinal region is pressed into the opening, thus the outer circumferential surface is pressed into the inner circumferential surface, so that the longitudinal region and thus the element are connected to the laminated core by a press fit which is formed between the longitudinal region and the laminated core. The invention enables, in particular, secure torque transmission in carrier-less rotors for axial flow machines, i.e. in particular when the rotor according to the invention is designed as a carrier-less rotor.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Axialflussmaschine, welche wenigstens oder genau einen Rotor gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.A second aspect of the invention relates to an axial flow machine which has at least or exactly one rotor according to the first aspect of the invention. Advantages and advantageous embodiments of the first aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous embodiments of the second aspect of the invention and vice versa.

Ein dritter Aspekt betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Rotors gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts und des zweiten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.A third aspect relates to a method for producing a rotor according to the first aspect of the invention. Advantages and advantageous embodiments of the first aspect and the second aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous embodiments of the third aspect of the invention and vice versa.

Das Blechpaket wird beispielsweise bei dem Verfahren unrund mit einem Polygonprofil gewickelt, wodurch die innenumfangsseitige, unrunde, polygone Form der Öffnung hergestellt wird. Mit anderen Worten ist oder bildet die Öffnung, welche vorzugsweise als eine Durchgangsöffnung ausgebildet ist, innenumfangsseitig ein erstes Polygonprofil. Dann wird beispielsweise das Blechpaket auf das beispielsweise als Polygonwelle ausgebildete Element aufgepresst. Mit anderen Worten ist oder bildet beispielsweise der Längenbereich ein zweites Polygonprofil, welches beispielsweise an das erste Polygonprofil angepasst ist. Das erste Polygonprofil wird beispielsweise auf das zweite Polygonprofil aufgepresst beziehungsweise das zweite Polygonprofil wird in das erste Polygonprofil eingepresst. Da das Element beispielsweise als ein Wellenelement, insbesondere als eine Welle, ausgebildet ist, und das das Element zumindest in dem genannten Längenbereich außenumfangsseitig die unrunde, polygone Form aufweist und somit als das zweite Polygonprofil ausgebildet ist, kann das Element beispielsweise eine zumindest in dem Längenbereich unrunde, polygonförmige Welle sein, wobei zwischen dem Element und dem Blechpaket auch besonders hohe Drehmomente vorteilhaft, das heißt sicher, übertragen werden können.In the process, for example, the laminated core is wound non-circularly with a polygonal profile, whereby the non-circular, polygonal shape of the opening on the inner circumference is produced. In other words, the opening, which is preferably designed as a through-opening, is or forms a first polygonal profile on the inner circumference. Then, for example, the laminated core is pressed onto the element, which is designed as a polygonal shaft, for example. In other words, for example, the length range is or forms a second polygonal profile, which is adapted to the first polygonal profile, for example. The first polygonal profile is pressed onto the second polygonal profile, or the second polygonal profile is pressed into the first polygonal profile. Since the element is designed as a shaft element, in particular as a shaft, for example, and the element has the non-circular, polygonal shape on the outer circumference side at least in the length range mentioned and is thus designed as the second polygonal profile, the element can be, for example, a polygonal shaft that is non-circular at least in the length range, whereby particularly high torques can be advantageously, i.e. safely, transmitted between the element and the laminated core.

Herkömmlicherweise werden beispielsweise als Doppelrotoren ausgebildete Rotoren für Axialflussmaschinen aus einem jeweiligen Rotorträger, einem jeweiligen Blechpaket und jeweiligen Magneten aufgebaut. Das Blechpaket kann beispielsweise direkt auf einer Welle befestigt werden. Dies ist jedoch aufgrund hoher Drehmomente und dem spiralförmigen Aufbau des Blechpakets kaum mit konventionellen Verbindungsmöglichkeiten wie beispielsweise Schrauben, Laserschweißen etc. möglich. Ein einfacher Querpressverband zwischen Blechpaket und Element hat sich als nicht ausreichend erwiesen, um auch hohe Drehmomente sicher übertragen zu können. Somit ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Öffnung innenumfangsseitig polygon ist, und dass der Längenbereich außenumfangsseitig polygon ausgebildet ist. Hierdurch können auch besonders hohe Drehmomente sicher übertragen werden. Da das Blechpaket spiralförmig aufgewickelt ist, weist das Blechpaket den zuvor genannten, spiralförmigen Aufbau auf, sodass das Blechpaket beispielsweise auch als Ringblechpaket bezeichnet oder als ein Ringblechpaket ausgebildet ist. Insbesondere können durch die Erfindung zumindest die folgenden Vorteile realisiert werden:

  • - Funktionsintegration: Entfall eines Rotorträgers aus Stahl
  • - höhere Drehmomentübertragung durch Polygonprofil
  • - Entfall von Zusatzprozessen wie Schrauben, Schweißen etc.
  • - Anwendung bei Statorblechpaketen: Integration ins Lagerschild möglich über Wellenschulter in einem Lagerschild
Conventionally, rotors for axial flow machines designed as double rotors, for example, are constructed from a respective rotor carrier, a respective laminated core and respective magnets. The laminated core can, for example, be attached directly to a shaft. However, due to high torques and the spiral structure of the laminated core, this is hardly possible with conventional connection options such as screws, laser welding, etc. A simple cross-press connection between the laminated core and the element has proven to be insufficient to be able to transmit high torques safely. Thus, according to the invention, the opening is polygonal on the inner circumference and the length range is polygonal on the outer circumference. This means that particularly high torques can also be transmitted safely. Since the laminated core is wound spirally, the laminated core has the aforementioned spiral structure, so that the laminated core is also referred to as a ring laminated core or is designed as a ring laminated core. In particular, the invention can realize at least the following advantages:
  • - Functional integration: elimination of a steel rotor carrier
  • - higher torque transmission due to polygon profile
  • - Elimination of additional processes such as screwing, welding, etc.
  • - Application for stator laminations: Integration into the bearing shield possible via shaft shoulder in a bearing shield

Dies bedeutet, dass die vorigen und folgenden Ausführungen zu dem Rotor ohne Weiteres auch auf den Stator der Axialflussmaschine übertragen werden können und umgekehrt.This means that the previous and following statements regarding the rotor can easily be transferred to the stator of the axial flux machine and vice versa.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown alone in the figures are not only in the respective combination specified, but also in other combinations. combinations or alone without departing from the scope of the invention.

Die Zeichnung zeigt in:

  • 1 eine schematische Vorderansicht eines Rotors für eine Axialflussmaschine; und
  • 2 eine schematische Perspektivansicht des Rotors.
The drawing shows in:
  • 1 a schematic front view of a rotor for an axial flow machine; and
  • 2 a schematic perspective view of the rotor.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with identical reference symbols.

1 zeigt in einer schematischen Vorderansicht einen Rotor 10 für eine als Axialflussmaschine ausgebildete, elektrische Maschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Dies bedeutet, dass das einfach auch als Fahrzeug bezeichnete und vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Axialflussmaschine aufweist und mittels der Axialflussmaschine, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann. Vorzugsweise ist die Axialflussmaschine eine Hochvolt-Komponente, deren elektrische Spannung, insbesondere elektrische Betriebs- oder Nennspannung, vorzugsweise größer als 50 Volt, insbesondere größer als 60 Volt, ist und ganz vorzugsweise mehrere 100 Volt beträgt. In ihrem vollständig hergestellten Zustand weist die Axialflussmaschine den Rotor 10 und einen Stator auf, mittels welchem der Rotor 10 antreibbar und dadurch um eine Maschinendrehachse relativ zu dem Stator drehbar ist. Über den Rotor 10 kann beispielsweise die Axialflussmaschine Antriebsdrehmomente zum, insbesondere rein, elektrischen Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellen. 1 shows a schematic front view of a rotor 10 for an electrical machine designed as an axial flux machine, in particular of a motor vehicle. This means that the motor vehicle, also simply referred to as a vehicle and preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car, has the axial flux machine in its fully manufactured state and can be driven by means of the axial flux machine, in particular purely electrically. The axial flux machine is preferably a high-voltage component whose electrical voltage, in particular electrical operating or nominal voltage, is preferably greater than 50 volts, in particular greater than 60 volts, and very preferably several hundred volts. In its fully manufactured state, the axial flux machine has the rotor 10 and a stator, by means of which the rotor 10 can be driven and can therefore be rotated about a machine axis of rotation relative to the stator. The axial flux machine can, for example, provide drive torques for driving the motor vehicle, in particular purely electrically, via the rotor 10.

Der Rotor 10 weist ein spiralförmig gewickeltes Blechpaket 12 auf. Des Weiteren weist der Rotor 10 Magnete 14 auf, welche beispielsweise separat von dem Blechpaket 12 ausgebildet sind. Insbesondere sind die Magnete 14 separat voneinander ausgebildet. Ganz insbesondere ist der jeweilige Magnet 14 ein Permanentmagnet. Aus 1 ist erkennbar, dass die Magnete 14 an dem Blechpaket 12 gehalten und somit durch das Blechpaket 12 getragen sind. Insbesondere ist beispielsweise der jeweilige Magnet 14 in einer jeweiligen, korrespondierenden Tasche des Blechpakets 12 zumindest teilweise aufgenommen. Der Rotor 10 kann einen Rotorträger 16 aufweisen, welcher beispielsweise separat von dem Blechpaket 12 ausgebildet und mit dem Blechpaket 12 verbunden ist. Insbesondere ist es denkbar, dass das Blechpaket 12 zumindest in axialer Richtung des Rotors 10 zumindest teilweise in dem Rotorträger 16 angeordnet ist.The rotor 10 has a spiral-wound laminated core 12. Furthermore, the rotor 10 has magnets 14, which are formed separately from the laminated core 12, for example. In particular, the magnets 14 are formed separately from one another. In particular, the respective magnet 14 is a permanent magnet. 1 it can be seen that the magnets 14 are held on the laminated core 12 and are thus supported by the laminated core 12. In particular, for example, the respective magnet 14 is at least partially accommodated in a respective, corresponding pocket of the laminated core 12. The rotor 10 can have a rotor carrier 16 which, for example, is formed separately from the laminated core 12 and is connected to the laminated core 12. In particular, it is conceivable that the laminated core 12 is at least partially arranged in the rotor carrier 16 at least in the axial direction of the rotor 10.

Der Rotor 10 weist außerdem ein bei dem in 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel als Welle, insbesondere als Hohlwelle, ausgebildetes Element 18 auf, welches vorzugsweise separat von dem Blechpaket 12 ausgebildet ist. Das Blechpaket 12 weist eine vorliegend zentrale und vorliegend als Durchgangsöffnung ausgebildete Öffnung 20 auf, welche durch eine innenumfangsseitige Mantelfläche 22 des Blechpakets 12 in Umfangsrichtung des Rotors 10 vollständig umlaufend direkt begrenzt ist.The rotor 10 also has a 1 and 2 In the embodiment shown, the rotor 10 has an element 18 designed as a shaft, in particular as a hollow shaft, which is preferably designed separately from the laminated core 12. The laminated core 12 has an opening 20 which is central in the present case and designed as a through-opening, which is directly delimited by an inner circumferential surface 22 of the laminated core 12 in the circumferential direction of the rotor 10 in a completely circumferential manner.

Aus 1 ist erkennbar, dass zumindest ein Längenbereich L des Elements 18 in der Öffnung 20 angeordnet ist. Dabei sind der Längenbereich L und somit das Element 18 drehfest mit dem Blechpaket 12 verbunden. Mit anderen Worten ist das Element 18 über seinen Längenbereich L drehfest mit dem Blechpaket 12 verbunden. Dabei weist der Längenbereich L eine außenumfangsseitige Mantelfläche 24 auf. Es ist erkennbar, dass die innenumfangsseitige Mantelfläche 22 in radialer Richtung des Rotors 10 nach innen weist und dabei der außenumfangsseitigen Mantelfläche 24 zugewandt ist, welche somit in radialer Richtung nach außen weist und der innenumfangsseitigen Mantelfläche 22 zugewandt ist.Out of 1 it can be seen that at least a length region L of the element 18 is arranged in the opening 20. The length region L and thus the element 18 are connected to the laminated core 12 in a rotationally fixed manner. In other words, the element 18 is connected to the laminated core 12 in a rotationally fixed manner over its length region L. The length region L has an outer peripheral surface 24. It can be seen that the inner peripheral surface 22 points inwards in the radial direction of the rotor 10 and faces the outer peripheral surface 24, which thus points outwards in the radial direction and faces the inner peripheral surface 22.

Um nun auch besonders hohe Drehmomente zwischen dem Element 18 und dem Blechpaket 12 übertragen zu können, weist die Öffnung 20 beziehungsweise die innenumfangsseitige Mantelfläche 22 innenumfangsseitig eine unrunde, polygone, erste Form auf, und der Längenbereich L beziehungsweise die außenumfangsseitige Mantelfläche 24 weist eine unrunde, polygone, zweite Form auf, die an die erste Form angepasst ist beziehungsweise der ersten Form entspricht. Dadurch sind das Blechpaket 12 und das Element 18, insbesondere auch, formschlüssig drehfest miteinander verbunden. Außerdem ist beispielsweise der Längenbereich L in die Öffnung 20 eingepresst, sodass das Blechpaket 12 auf den Längenbereich L aufgepresst ist. Mit anderen Worten ist zwischen den Mantelflächen 22 und 24, das heißt zwischen dem Längenbereich L und dem Blechpaket 12, ein beispielsweise auch als Querpressverband bezeichneter oder beispielsweise als Querpressverband ausgebildeter Presssitz ausgebildet, sodass das Blechpaket 12 und das Element 18 besonders fest miteinander verbunden sind.In order to be able to transmit particularly high torques between the element 18 and the laminated core 12, the opening 20 or the inner peripheral surface 22 has a non-circular, polygonal first shape on the inner peripheral side, and the length region L or the outer peripheral surface 24 has a non-circular, polygonal second shape that is adapted to the first shape or corresponds to the first shape. As a result, the laminated core 12 and the element 18 are connected to one another, in particular in a form-fitting, rotationally fixed manner. In addition, the length region L is pressed into the opening 20, for example, so that the laminated core 12 is pressed onto the length region L. In other words, a press fit, also referred to as a transverse press fit or designed as a transverse press fit, is formed between the outer surfaces 22 and 24, that is to say between the length region L and the laminated core 12, so that the laminated core 12 and the element 18 are connected to one another particularly firmly.

Insbesondere ist die Öffnung 20 beziehungsweise deren erste Form durch das zuvor genannte Wickeln des Blechpakets gebildet, wobei das Wickeln als Unrundwickeln ausgebildet ist, mittels welchem die polygone und somit unrunde, innenumfangsseitige, erste Form der Öffnung 20 hergestellt wird. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die auch als Innenform bezeichnete, erste Form der Öffnung 20 gleich beim Wickeln des Blechpakets 12 mit hergestellt wird, was beispielsweise durch einen Dorn realisiert wird, welcher außenumfangsseitig die erste Form beziehungsweise die zweite Form aufweist. Dabei wird beispielsweise ein Blechband auf den Dorn aufgewickelt, sodass beispielsweise eine in radialer Richtung des Rotors 10 von innen nach außen betrachtet erste Schicht oder erste Lage des Blechbands beziehungsweise einer Blechbandspirale, die dadurch gebildet wird, dass das Blechband spiralförmig gewickelt, das heißt spiralförmig aufgewickelt wird, um dadurch das spiralförmig gewickelte Blechpaket 12 zu bilden, geformt und dabei an die polygone Form des Dorns angepasst wird. Insbesondere ist beispielsweise die innenumfangsseitige Mantelfläche 22 durch die erste Lage gebildet, das heißt eine innenumfangsseitige Mantelfläche der ersten Lage. Beispielsweise wird die erste Lage aktiv gegen den polygonen Dorn beziehungsweise dessen polygone Form gedrückt, um beispielsweise sicherzustellen, dass das Blechband in seiner Festigkeit sich auch der polygonen Form des Dorns angleicht und sich nicht doch rund um Ecken der polygonen Form des Dorns legt.In particular, the opening 20 or its first shape is formed by the aforementioned winding of the laminated core, wherein the winding is designed as non-circular winding, by means of which the polygonal and thus non-circular, inner peripheral, first shape of the opening 20 is produced. In other words, it is preferably provided that the first shape of the opening 20, also referred to as the inner shape, is produced at the same time as the winding of the laminated core 12, which is realized, for example, by a mandrel which has the first shape or the second shape on the outer peripheral side. For example, For example, a sheet metal strip is wound onto the mandrel so that, for example, a first layer or first ply of the sheet metal strip or of a sheet metal strip spiral, viewed from the inside outward in the radial direction of the rotor 10, which is formed by the sheet metal strip being wound spirally, i.e. being wound spirally to thereby form the spirally wound laminated core 12, is formed and adapted to the polygonal shape of the mandrel. In particular, for example, the inner peripheral surface 22 is formed by the first layer, i.e. an inner peripheral surface of the first layer. For example, the first layer is actively pressed against the polygonal mandrel or its polygonal shape to ensure, for example, that the sheet metal strip is also stable in terms of its strength and does not wrap around corners of the polygonal shape of the mandrel.

2 zeigt den Rotor 10 in einer schematischen Perspektivansicht. Wie aus 1 und 2 besonders gut erkennbar ist, weist das Element 18 eine, insbesondere zentrale, Durchgangsöffnung 26 auf. Beispielsweise kann das Element 18 über die Durchgangsöffnung 26 beispielsweise auf einer, insbesondere weiteren, Welle angeordnet und beispielsweise drehfest mit der weiteren Welle verbunden werden. 2 shows the rotor 10 in a schematic perspective view. As can be seen from 1 and 2 As can be seen particularly clearly, the element 18 has a, in particular central, through-opening 26. For example, the element 18 can be arranged via the through-opening 26, for example on a, in particular further, shaft and can be connected to the further shaft in a rotationally fixed manner.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
Rotorrotor
1212
BlechpaketSheet metal package
1414
Magnetmagnet
1616
RotorträgerRotor carrier
1818
Elementelement
2020
Öffnungopening
2222
innenumfangsseitige Mantelflächeinner circumferential surface
2424
außenumfangsseitige Mantelflächeouter peripheral surface
2626
DurchgangsöffnungPassage opening
LL
LängenbereichLength range

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102004054277 A1 [0002]DE 102004054277 A1 [0002]

Claims (5)

Rotor (10) für eine Axialflussmaschine, mit einem spiralförmig gewickelten Blechpaket (12), welches eine Öffnung (20) aufweist, in welcher zumindest ein Längenbereich (L) eines Träger- oder Wellenelements (18) angeordnet ist, welches über den Längenbereich (L) drehfest mit dem Blechpaket (12) verbunden ist, wobei die Öffnung (20) innenumfangsseitig und der Längenbereich (L) außenumfangsseitig eine unrunde, polygone Form aufweist.Rotor (10) for an axial flow machine, with a spirally wound laminated core (12) which has an opening (20) in which at least one longitudinal region (L) of a carrier or shaft element (18) is arranged, which is connected to the laminated core (12) in a rotationally fixed manner via the longitudinal region (L), wherein the opening (20) has a non-circular, polygonal shape on the inner circumference side and the longitudinal region (L) on the outer circumference side. Rotor (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Längenbereich (L) in die Öffnung (20) eingepresst ist.Rotor (10) after Claim 1 , characterized in that the length region (L) is pressed into the opening (20). Rotor (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (20) als eine Durchgangsöffnung ausgebildet ist.Rotor (10) after Claim 1 or 2 , characterized in that the opening (20) is designed as a through opening. Axialflussmaschine, mit wenigstens einem Rotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Axial flow machine, with at least one rotor (10) according to one of the preceding claims. Verfahren zum Herstellen eines Rotors (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3.Method for producing a rotor (10) according to one of the Claims 1 until 3 .
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