DE102022133741A1 - Rotor for an electrical machine with a concave end plate - Google Patents

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Martin Kuhn
Alexander Schlereth
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Abstract

Rotor (1) für eine elektrische Maschine (12), mit einer Rotorwelle (2), auf der ein Rotorblechpaket (3) angeordnet ist, das an beiden axialen Enden eine Endplatte (4, 5, 9, 10) aufweist, wobei eine erste Endplatte (5, 9, 10) an einer Schulter (6) der Rotorwelle (2) anliegt und eine zweite Endplatte (4) mit einer auf die Rotorwelle (2) geschraubten Mutter (7) fixiert ist, wobei wenigstens eine Endplatte (4, 5, 9, 10) derart konkav ausgebildet ist, dass ein radial äußerer Bereich des Rotorblechpakets (3) mit einer erhöhten Anpresskraft beaufschlagt wird. Daneben werden eine elektrische Maschine (12) mit einem derartigen Rotor (1) und ein Fahrzeug (11) mit einer derartigen elektrischen Maschine (12) beschrieben.Rotor (1) for an electrical machine (12), with a rotor shaft (2) on which a rotor laminated core (3) is arranged, which has an end plate (4, 5, 9, 10) at both axial ends, wherein a first end plate (5, 9, 10) rests on a shoulder (6) of the rotor shaft (2) and a second end plate (4) is fixed with a nut (7) screwed onto the rotor shaft (2), wherein at least one end plate (4, 5, 9, 10) is designed to be concave in such a way that a radially outer region of the rotor laminated core (3) is subjected to an increased contact force. In addition, an electrical machine (12) with such a rotor (1) and a vehicle (11) with such an electrical machine (12) are described.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine, mit einer Rotorwelle, auf der ein Rotorblechpaket angeordnet ist, das an beiden axialen Enden eine Endplatte aufweist, wobei eine erste Endplatte an einer Schulter der Rotorwelle anliegt und eine zweite Endplatte mit einer auf die Rotorwelle geschraubten Mutter fixiert ist.The invention relates to a rotor for an electrical machine, with a rotor shaft on which a rotor laminated core is arranged, which has an end plate at both axial ends, wherein a first end plate rests on a shoulder of the rotor shaft and a second end plate is fixed with a nut screwed onto the rotor shaft.

Elektrische Maschinen mit einem derartigen Rotor werden in zunehmendem Maße bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen oder Hybridfahrzeugen verwendet. Die elektrische Maschine wird dabei überwiegend als Elektromotor für den Antrieb eines Rads oder einer Achse des Fahrzeugs eingesetzt. Der Elektromotor kann unter anderem als Synchronmotor oder Asynchronmotor ausgebildet sein.Electric machines with such a rotor are increasingly being used in electrically powered vehicles or hybrid vehicles. The electric machine is mainly used as an electric motor to drive a wheel or an axle of the vehicle. The electric motor can be designed as a synchronous motor or an asynchronous motor, among other things.

Der Elektromotor ist zumeist mechanisch mit einem Getriebe zur Drehzahlanpassung gekoppelt. Daneben ist der Elektromotor normalerweise elektrisch mit einem Wechselrichter verbunden, der aus einer von einer Batterie gelieferten Gleichspannung eine Wechselspannung für den Betrieb der elektrischen Maschine erzeugt, insbesondere eine mehrphasige Wechselspannung.The electric motor is usually mechanically coupled to a gearbox for speed adjustment. In addition, the electric motor is usually electrically connected to an inverter, which generates an alternating voltage for operating the electric machine from a direct current supplied by a battery, in particular a multi-phase alternating voltage.

Es ist auch möglich, die elektrische Maschine als Generator zur Rekuperation von Bewegungsenergie eines Fahrzeugs zu betreiben, wobei die Bewegungsenergie zunächst in elektrische Energie und dann in chemische Energie der Batterie umgewandelt wird.It is also possible to operate the electric machine as a generator to recuperate the kinetic energy of a vehicle, whereby the kinetic energy is first converted into electrical energy and then into chemical energy of the battery.

Der Stator einer elektrischen Maschine verfügt über ein Statorblechpaket und Statorwicklungen. Beim Anlegen eines Stroms an die Statorwicklungen wird ein elektrisches Drehfeld erzeugt, durch das der Rotor in Drehung versetzt wird.The stator of an electrical machine has a stator core and stator windings. When a current is applied to the stator windings, a rotating electrical field is generated, which causes the rotor to rotate.

Das Rotorblechpaket besteht aus einer Vielzahl von axial gestapelten Rotorblechen. Teilweise sind in den Rotorblechen Ausnehmungen vorhanden, die Taschen für Magnete bilden. Nach dem Einsetzen der Magnete in die Taschen wird eine Vergussmasse in das Rotorblechpaket eingebracht. Das Rotorblechpaket muss dabei mit einer bestimmten axialen Kraft beaufschlagt werden, um ein Auslaufen der flüssigen Vergussmasse zu verhindern. Diese Axialkraft kann durch die auf die Rotorwelle geschraubte Mutter zusammen mit der Schulter der Rotorwelle erzeugt werden.The rotor lamination stack consists of a large number of axially stacked rotor laminations. Some of the rotor laminations have recesses that form pockets for magnets. After the magnets are inserted into the pockets, a casting compound is introduced into the rotor lamination stack. The rotor lamination stack must be subjected to a certain axial force to prevent the liquid casting compound from leaking out. This axial force can be generated by the nut screwed onto the rotor shaft together with the shoulder of the rotor shaft.

Die Endplatten des Rotorblechpakets stützen sich einerseits an der Schulter der Rotorwelle und andererseits an der Mutter ab. Während des Betriebs einer den Rotor aufweisenden elektrischen Maschine verhindert die Axialkraft, dass sich einzelne Bleche des Rotorblechpakets bei hohen Drehzahlen des Rotors in Axialrichtung voneinander lösen. Die durch Verschrauben der Mutter mit der Rotorwelle erzeugte Axialkraft wirkt in erster Linie in unmittelbarer Umgebung der Rotorwelle, d. h. auf die radial inneren Bereiche der Endplatten, die einerseits die Schulter der Rotorwelle und andererseits die Mutter bzw. eine Unterlegscheibe berühren. In einem radial äußeren Bereich ist die Kraft hingegen geringer, was als nachteilig angesehen wird.The end plates of the rotor lamination stack are supported on the one hand by the shoulder of the rotor shaft and on the other hand by the nut. During operation of an electrical machine with the rotor, the axial force prevents individual laminations of the rotor lamination stack from separating from one another in the axial direction at high rotor speeds. The axial force generated by screwing the nut onto the rotor shaft acts primarily in the immediate vicinity of the rotor shaft, i.e. on the radially inner areas of the end plates, which touch the shoulder of the rotor shaft on the one hand and the nut or a washer on the other. In a radially outer area, however, the force is lower, which is considered to be disadvantageous.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Rotor für eine elektrische Maschine anzugeben, bei dem auch auf radial äußere Bereiche des Rotorblechpakets eine ausreichende Axialkraft ausgeübt werden kann.The invention is therefore based on the object of specifying a rotor for an electrical machine in which a sufficient axial force can also be exerted on radially outer regions of the rotor laminated core.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Rotor der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass wenigstens eine Endplatte derart konkav ausgebildet ist, dass ein radial äußerer Bereich des Rotorblechpakets mit einer erhöhten Anpresskraft beaufschlagt wird.To achieve this object, in a rotor of the type mentioned at the outset, it is provided according to the invention that at least one end plate is designed to be concave in such a way that a radially outer region of the rotor laminated core is subjected to an increased contact force.

Vorzugsweise ist eine von der Endplatte auf das Rotorblechpaket ausgeübte Anpresskraft in einem radial äußeren Bereich höher als in einem radial inneren Bereich.Preferably, a contact force exerted by the end plate on the rotor core is higher in a radially outer region than in a radially inner region.

Erfindungsgemäß ist wenigstens eine Endplatte konkav, d. h. nach innen gekrümmt, ausgebildet. Dadurch ergibt sich die Wirkung, dass ein radial äußerer Bereich des Rotorblechpakets im Vergleich zu einer herkömmlichen Endplatte, die eine konstante Dicke aufweist, stärker durch eine Axialkraft beaufschlagt wird. Die Axialkraft wird durch das Verschrauben der Mutter mit der Rotorwelle erzeugt. An dem der Mutter entgegengesetzten Ende des Rotorblechpakets weist die Rotorwelle eine Schulter auf, an der sich das Rotorblechpaket abstützt.According to the invention, at least one end plate is concave, i.e. curved inwards. This results in the effect that a radially outer region of the rotor laminated core is subjected to a greater axial force than a conventional end plate, which has a constant thickness. The axial force is generated by screwing the nut onto the rotor shaft. At the end of the rotor laminated core opposite the nut, the rotor shaft has a shoulder on which the rotor laminated core is supported.

Vorzugsweise weisen beide Seiten des Rotorblechpakets eine Endplatte auf.Preferably, both sides of the rotor core have an end plate.

Vorzugsweise sind beide Endplatten konkav ausgebildet, wodurch die Anpresswirkung auf radial äußere Bereiche des Rotorblechpakets verstärkt wird. Da auch in den äußeren Bereichen des Rotorblechpakets eine ausreichende Anpresskraft vorhanden ist, ist beim Einbringen der Vergussmasse in das Rotorblechpaket eine ausreichende Dichtheit gewährleistet. Daneben bewirkt die Axialkraft, dass einzelne Bleche des Rotorblechpakets sich auch bei hohen Drehzahlen nicht voneinander lösen können.Preferably, both end plates are concave, which increases the contact pressure on the radially outer areas of the rotor core. Since there is also sufficient contact pressure in the outer areas of the rotor core, sufficient tightness is ensured when the casting compound is introduced into the rotor core. In addition, the axial force ensures that individual sheets of the rotor core cannot separate from one another, even at high speeds.

Bei dem erfindungsgemäßen Rotor wird es bevorzugt, dass die Außenfläche der konkaven Endplatte rechtwinklig zur Axialrichtung angeordnet ist. Dementsprechend fluchtet die konkave Endplatte mit der Schulter der Rotorwelle beziehungsweise der Mutter oder einer Unterlegscheibe zwischen Endplatte und Mutter. Die Endplatte und die jeweils andere Komponente berühren einander somit formschlüssig und kraftschlüssig.In the rotor according to the invention, it is preferred that the outer surface of the concave end plate is arranged at right angles to the axial direction. Accordingly, the concave end plate is aligned with the shoulder of the rotor shaft or the nut or a washer between the end plate and the nut. The end plate and the other component thus touch each other in a form-fitting and force-fitting manner.

Eine erste Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Innenfläche einer konkaven Endplatte gegenüber der Außenfläche der Endplatte (beziehungsweise der benachbarten Stirnfläche des Rotorblechpakets) geneigt ist, beispielsweise zum Rotorblechpaket beziehungsweise dem radial äußeren Bereich der Stirnfläche hin), und der Neigungswinkel 0,5° bis 5° beträgt. Durch diese Neigung ergibt sich die konkave Form, die für die Erzeugung der gewünschten Anpresskraft erforderlich ist. Eine bevorzugte Variante sieht vor, dass der Neigungswinkel etwa 1° beträgt. Diese konkave Form hat die Wirkung, dass die von den Endplatten auf das Rotorblechpaket ausgeübte Anpresskraft im radial äußeren Bereich erhöht ist. Dadurch werden die Rotorbleche im Bereich des Außenumfangs stärker angepresst.A first embodiment of the invention provides that the inner surface of a concave end plate is inclined relative to the outer surface of the end plate (or the adjacent end face of the rotor laminated core), for example towards the rotor laminated core or the radially outer region of the end face), and the angle of inclination is 0.5° to 5°. This inclination results in the concave shape that is required to generate the desired contact pressure. A preferred variant provides that the angle of inclination is approximately 1°. This concave shape has the effect that the contact pressure exerted by the end plates on the rotor laminated core is increased in the radially outer region. This means that the rotor laminations are pressed more tightly in the area of the outer circumference.

Eine zweite, alternative Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Innenfläche einer konkaven Endplatte in einem radial inneren Bereich rechtwinklig zur Axialrichtung verläuft, insbesondere parallel zur benachbarten Stirnfläche beziehungsweise Stirnseite des Rotorblechpakets, und in einem radial äußeren Bereich zum Rotorblechpaket geneigt ist, insbesondere zum radial äußeren Bereich der Stirnfläche hin. Die Endplatte und der radial innere Bereich des Rotorblechpakets sind parallel angeordnet, in einem radial äußeren Bereich übt die Endplatte eine erhöhte Anpresskraft auf das Rotorblechpaket aus. Auch bei dieser Variante wird der radial äußere Bereich des Rotorblechpakets mit einer ausreichend großen Axialkraft beaufschlagt.A second, alternative embodiment of the invention provides that the inner surface of a concave end plate runs at right angles to the axial direction in a radially inner region, in particular parallel to the adjacent end face or front side of the rotor laminated core, and is inclined towards the rotor laminated core in a radially outer region, in particular towards the radially outer region of the end face. The end plate and the radially inner region of the rotor laminated core are arranged parallel, and in a radially outer region the end plate exerts an increased contact force on the rotor laminated core. In this variant, too, the radially outer region of the rotor laminated core is subjected to a sufficiently large axial force.

Eine dritte, alternative Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Innenfläche einer konkaven Endplatte in einem radial inneren Bereich zum Rotorblechpaket geneigt ist und in einem radial äußeren Bereich rechtwinklig zur Axialrichtung verläuft, insbesondere parallel zur benachbarten Stirnfläche des Rotorblechpakets. Eine derart konkav ausgebildete Endplatte übt in einem radial äußeren Bereich eine größere Axialkraft auf die gegenüberliegenden Bereiche des Rotorblechpakets aus, sodass dessen Bleche fest aneinandergepresst werden.A third, alternative embodiment of the invention provides that the inner surface of a concave end plate is inclined in a radially inner region to the rotor laminated core and in a radially outer region runs at right angles to the axial direction, in particular parallel to the adjacent end face of the rotor laminated core. An end plate designed to be concave in this way exerts a greater axial force on the opposite regions of the rotor laminated core in a radially outer region, so that its laminations are pressed firmly against one another.

Bei dem erfindungsgemäßen Rotor kann es vorgesehen sein, dass das Rotorblechpaket und die Rotorwelle über eine Presspassung miteinander verbunden sind. Alternativ können das Rotorblechpaket und die Rotorwelle auch über eine Spielpassung miteinander verbunden sein.In the rotor according to the invention, it can be provided that the rotor laminated core and the rotor shaft are connected to one another via a press fit. Alternatively, the rotor laminated core and the rotor shaft can also be connected to one another via a clearance fit.

Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass eine Endplatte wenigstens eine Durchgangsöffnung zum Einbringen einer Vergussmasse aufweist. Zusätzlich kann eine Entlüftungsbohrung vorgesehen sein, durch die beim Einbringen der Vergussmasse Luft aus dem Rotorblechpaket entweichen kann.It is also within the scope of the invention that an end plate has at least one through-opening for introducing a casting compound. In addition, a vent hole can be provided through which air can escape from the rotor core when the casting compound is introduced.

Die Endplatten können aus einer Metalllegierung, vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung, hergestellt sein.The end plates may be made of a metal alloy, preferably an aluminum alloy.

Ferner kann das Rotorblechpaket mehrere axial aneinandergereihte Rotorblechpaketsegmente aufweisen, die um eine Rotationsachse des Rotors gegeneinander verdreht sind.Furthermore, the rotor lamination stack can have a plurality of axially arranged rotor lamination stack segments which are rotated relative to one another about a rotation axis of the rotor.

Daneben betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine, mit einem Rotor der beschriebenen Art, der von einem Stator umgeben ist.In addition, the invention relates to an electrical machine with a rotor of the type described, which is surrounded by a stator.

Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug, mit wenigstens einer derartigen elektrischen Maschine, die zum Antrieb eines Rads oder einer Achse des Fahrzeugs konfiguriert ist.The invention also relates to a vehicle having at least one such electric machine configured to drive a wheel or an axle of the vehicle.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:

  • 1 eine geschnittene Ansicht eines erfindungsgemäßen Rotorblechpakets gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 2 ein Detail eines erfindungsgemäßen Rotors im Bereich einer Endplatte in einer geschnittenen Ansicht gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
  • 3 ein Detail eines erfindungsgemäßen Rotors im Bereich einer Endplatte in einer geschnittenen Ansicht gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel; und
  • 4 ein erfindungsgemäßes Fahrzeug.
The invention is explained below using embodiments with reference to the drawings. The drawings are schematic representations and show:
  • 1 a sectional view of a rotor laminated core according to the invention according to a first embodiment;
  • 2 a detail of a rotor according to the invention in the region of an end plate in a sectional view according to a second embodiment;
  • 3 a detail of a rotor according to the invention in the region of an end plate in a sectional view according to a third embodiment; and
  • 4 a vehicle according to the invention.

1 ist eine entlang der Axialrichtung geschnittene Ansicht der oberen Hälfte eines Rotors 1, der eine Rotorwelle 2 umfasst, auf der ein Rotorblechpaket 3 angeordnet ist, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. 1 is a view, sectioned along the axial direction, of the upper half of a rotor 1 comprising a rotor shaft 2 on which a rotor laminated core 3 is arranged, according to a first embodiment of the invention.

Die Rotorwelle 2 und das Rotorblechpaket 3 sind über eine Presspassung miteinander verbunden. An dem in 1 rechten Ende weist die Rotorwelle 2 eine Verzahnung auf, sodass die Rotorwelle 2 mit einer Eingangswelle eines Getriebes gekoppelt werden kann. Das Rotorblechpaket 3 weist an beiden axialen Enden jeweils eine scheibenförmige Endplatte 4, 5 auf.The rotor shaft 2 and the rotor core 3 are connected to each other via a press fit. 1 The rotor shaft 2 has a toothing at the right end so that the rotor shaft 2 can be coupled to an input shaft of a gearbox. The rotor laminated core 3 has a disk-shaped end plate 4, 5 at each of the two axial ends.

Das Rotorblechpaket 3 stützt sich mit seiner Endplatte 5 axial an einer umlaufenden Schulter 6 der Rotorwelle 2 ab. An dem gegenüberliegenden Ende ist eine Mutter 7 auf ein Außengewinde der Rotorwelle 2 geschraubt. Über eine dazwischen angeordnete Unterlegscheibe 8 wird die Endplatte 4 des Rotorblechpakets 3 beim Festziehen der Mutter 7 mit einer axialen Anpresskraft beaufschlagt. In 1 ist die Anpresskraft durch die beiden Pfeile symbolisch dargestellt.The rotor core 3 is supported with its end plate 5 axially on a circumferential shoulder 6 the rotor shaft 2. At the opposite end, a nut 7 is screwed onto an external thread of the rotor shaft 2. The end plate 4 of the rotor core 3 is subjected to an axial contact force via a washer 8 arranged between them when the nut 7 is tightened. In 1 The contact force is symbolically represented by the two arrows.

Das Rotorblechpaket 3 umfasst eine Mehrzahl von in Axialrichtung gestapelten Rotorblechen. In 1 erkennt man, dass das Rotorblechpaket 3 aus verschiedenen, in Axialrichtung aneinandergereihten Abschnitten besteht, die als Rotorblechpaketsegmente bezeichnet werden. In den Rotorblechpaketsegmenten sind jeweils Taschen gebildet, in denen Magnete eingesetzt sind. Nach dem Einsetzen der Magnete wird das Rotorblechpaket 3 über eine (in 1 nicht dargestellte) Öffnung mit einer Vergussmasse gefüllt, um die Magnete in den Taschen zu fixieren.The rotor lamination package 3 comprises a plurality of rotor laminations stacked in the axial direction. 1 you can see that the rotor core 3 consists of different sections arranged in an axial direction, which are referred to as rotor core segments. Pockets are formed in each of the rotor core segments, in which magnets are inserted. After the magnets have been inserted, the rotor core 3 is moved over a (in 1 The opening (not shown) is filled with a casting compound to fix the magnets in the pockets.

Die beiden Endplatten 4, 5 sind konkav ausgebildet. Während die jeweilige Außenfläche der Endplatten 4, 5 rechtwinklig zur Axialrichtung ausgebildet ist, ist die jeweilige Innenfläche der Endplatten 4, 5 geringfügig zum Rotorblechpaket 3 hin geneigt. Die Neigung beträgt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel 1°, sie ist in der Zeichnung vergrößert dargestellt. Beide Endplatten 4, 5 besitzen somit im Bereich ihres Außenumfangs eine geringfügig größere Dicke als innen, in der Nähe ihrer Durchgangsöffnung.The two end plates 4, 5 are concave. While the respective outer surface of the end plates 4, 5 is formed at a right angle to the axial direction, the respective inner surface of the end plates 4, 5 is slightly inclined towards the rotor core 3. In the embodiment shown, the inclination is 1°; it is shown enlarged in the drawing. Both end plates 4, 5 therefore have a slightly greater thickness in the area of their outer circumference than on the inside, near their through opening.

Beim Anziehen der Mutter 7 wird das Rotorblechpaket 3 mit den Endplatten 4, 5 axial zusammengepresst, so dass der in 1 sichtbare Spalt beziehungsweise Zwischenraum zwischen dem Rotorblechpaket 3 und der Endplatte 4 verschwindet. Dasselbe gilt für den in 1 sichtbaren Spalt zwischen dem Rotorblechpaket 3 und der Endplatte 5.When tightening the nut 7, the rotor core 3 is pressed axially together with the end plates 4, 5, so that the 1 visible gap or space between the rotor core 3 and the end plate 4 disappears. The same applies to the 1 visible gap between the rotor core 3 and the end plate 5.

Aufgrund der konkav ausgebildeten Endplatten 4, 5 wird in dem radial äußeren Bereich des Rotorblechpakets 3 eine erhöhte Anpresskraft, insbesondere im Unterschied zu herkömmlichen, nicht konkaven Endplatten. Dadurch ist sichergestellt, dass die Vergussmasse beim Vergießen der Magnete nicht zwischen der Außenrändern der Bleche des Rotorblechpakets 3 auslaufen kann. Daneben erhöht sich das von der Rotorwelle 2 auf das Rotorblechpaket 3 übertragbare Drehmoment durch die verbesserte axiale Pressung.Due to the concave end plates 4, 5, an increased contact pressure is applied in the radially outer area of the rotor laminated core 3, particularly in contrast to conventional, non-concave end plates. This ensures that the casting compound cannot leak out between the outer edges of the sheets of the rotor laminated core 3 when the magnets are cast. In addition, the torque that can be transmitted from the rotor shaft 2 to the rotor laminated core 3 is increased due to the improved axial pressure.

2 zeigt ein Detail eines Rotors im Bereich einer Endplatte 9 in einer geschnittenen Ansicht gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, in einem Zustand vor dem Anziehen der Mutter 7. 2 shows a detail of a rotor in the region of an end plate 9 in a sectional view according to a second embodiment of the invention, in a state before tightening the nut 7.

Das teilweise dargestellte Rotorblechpaket 3 entspricht demjenigen des ersten Ausführungsbeispiels. Die Endplatte 9 ist auf eine andere Art als die in 1 gezeigten Endplatten 4, 5 konkav ausgebildet. In einem radial inneren Bereich verläuft die Innenseite der Endplatte 9 parallel zur benachbarten Stirnfläche des Rotorblechpakets 3. In einem radial äußeren Bereich ist die Innenseite der Endplatte 9 zur benachbarten der Stirnfläche des Rotorblechpakets 3 hin geneigt, so dass die Endplatte 9 das Rotorblechpaket 3 berührt. Zwischen der Endplatte 9 und der Stirnfläche ist ein keilförmiger Spalt beziehungsweise Zwischenraum gebildet. Die konkave Form ist in 2 stark vergrößert dargestellt. Die gegenüberliegende Außenseite der Endplatte 9 liegt flächig an der Schulter 6 der Rotorwelle 2 an.The partially shown rotor core 3 corresponds to that of the first embodiment. The end plate 9 is made in a different way than in 1 shown end plates 4, 5 are concave. In a radially inner area, the inside of the end plate 9 runs parallel to the adjacent end face of the rotor core 3. In a radially outer area, the inside of the end plate 9 is inclined towards the adjacent end face of the rotor core 3, so that the end plate 9 touches the rotor core 3. A wedge-shaped gap or space is formed between the end plate 9 and the end face. The concave shape is in 2 shown greatly enlarged. The opposite outer side of the end plate 9 lies flat against the shoulder 6 of the rotor shaft 2.

Beim Anziehen der Mutter 7 wird das Rotorblechpaket 3 gegen die Schulter 6 der Rotorwelle 2 gepresst, bis die Innenseite der Endplatte 9 flächig an der Stirnfläche des Rotorblechpakets 3 anliegt. Durch die konkave Form der Endplatte 9 wird ihr radial äußerer Bereich besonders stark gegen das Rotorblechpaket 3 gepresst. Dieser Bereich wird im Vergleich zu einer herkömmlichen Endplatte mit planer Innenseite mit einer erhöhten Anpresskraft beaufschlagt. Nach dem Anziehen der Mutter 7 ist kein Spalt mehr zwischen der Endplatte 9 und dem Rotorblechpaket 3 vorhanden.When the nut 7 is tightened, the rotor lamination stack 3 is pressed against the shoulder 6 of the rotor shaft 2 until the inside of the end plate 9 lies flat against the front surface of the rotor lamination stack 3. Due to the concave shape of the end plate 9, its radially outer area is pressed particularly strongly against the rotor lamination stack 3. This area is subjected to a higher contact force compared to a conventional end plate with a flat inside. After the nut 7 is tightened, there is no longer a gap between the end plate 9 and the rotor lamination stack 3.

3 zeigt ähnlich wie 2 ein Detail eines Rotors im Bereich einer Endplatte 10 in einer geschnittenen Ansicht gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, in einem Zustand vor dem Anziehen der Mutter 7. 3 shows similar to 2 a detail of a rotor in the region of an end plate 10 in a sectional view according to a third embodiment, in a state before tightening the nut 7.

Die Außenseite der Endplatte 10 liegt an der Schulter 6 der Rotorwelle 2 an. Die Innenseite der Endplatte 10 ist konkav ausgebildet, indem sie in einem radial inneren Bereich zum Rotorblechpaket 3 geneigt ist. In diesem Bereich ist die Endplatte 10 von der Außenseite des Rotorblechpakets 3 etwas beabstandet, so dass ein Spalt beziehungsweise Zwischenraum gebildet ist. Die konkave Form ist in 3 stark vergrößert dargestellt. In einem radial äußeren Bereich verläuft die Endplatte 10 rechtwinklig zur Axialrichtung, sie liegt daher flächig an der Stirnfläche des Rotorblechpakets 3 an.The outside of the end plate 10 rests against the shoulder 6 of the rotor shaft 2. The inside of the end plate 10 is concave in that it is inclined in a radially inner area towards the rotor core 3. In this area, the end plate 10 is slightly spaced from the outside of the rotor core 3 so that a gap or space is formed. The concave shape is in 3 shown greatly enlarged. In a radially outer region, the end plate 10 runs at right angles to the axial direction, and therefore lies flat against the front surface of the rotor laminated core 3.

Wenn das Rotorblechpaket 3 durch Anziehen der Mutter 7 gegen die Schulter 6 der Rotorwelle 2 gedrückt wird, wird der radial äußere Bereich der Endplatten 10 durch deren konkave Form besonders stark gegen das Rotorblechpaket 3 gepresst, sodass entlang des Umfangs ein hoher Anpressdruck der Endplatte 10 gegen das Rotorblechpaket 3 vorhanden ist. Nach dem Anziehen der Mutter 7 ist der Spalt nicht mehr vorhanden.When the rotor lamination stack 3 is pressed against the shoulder 6 of the rotor shaft 2 by tightening the nut 7, the radially outer region of the end plates 10 is pressed particularly strongly against the rotor lamination stack 3 due to their concave shape, so that there is a high contact pressure of the end plate 10 against the rotor lamination stack 3 along the circumference. After tightening the nut 7, the gap is no longer present.

4 zeigt ein Fahrzeug 11 mit einer elektrischen Maschine 12, die zum Antrieb einer Achse dient. Die elektrische Maschine 12 umfasst den erfindungsgemäßen Rotor 1 mit der Rotorwelle 2, die in das Rotorblechpaket 3 gepresst ist. Daneben umfasst die elektrische Maschine 12 einen in einem Gehäuse aufgenommenen Stator 13, der Statorwicklungen aufweist und den Rotor 1 umgibt. 4 shows a vehicle 11 with an electric machine 12 that serves to drive an axle. The electric machine 12 comprises the rotor 1 according to the invention with the rotor shaft 2, which is pressed into the rotor laminated core 3. In addition, the electric machine 12 comprises a stator 13 accommodated in a housing, which has stator windings and surrounds the rotor 1.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Rotorrotor
22
RotorwelleRotor shaft
33
RotorblechpaketRotor lamination package
44
EndplatteEnd plate
55
EndplatteEnd plate
66
Schultershoulder
77
MutterMother
88th
UnterlegscheibeWasher
99
EndplatteEnd plate
1010
EndplatteEnd plate
1111
Fahrzeugvehicle
1212
elektrische Maschineelectric machine
1313
Statorstator

Claims (11)

Rotor (1) für eine elektrische Maschine (12), mit einer Rotorwelle (2), auf der ein Rotorblechpaket (3) angeordnet ist, das an beiden axialen Enden eine Endplatte (4, 5, 9, 10) aufweist, wobei eine erste Endplatte (5, 9, 10) an einer Schulter (6) der Rotorwelle (2) anliegt und eine zweite Endplatte (4) mit einer auf die Rotorwelle (2) geschraubten Mutter (7) fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Endplatte (4, 5, 9, 10) derart konkav ausgebildet ist, dass ein radial äußerer Bereich des Rotorblechpakets (3) mit einer erhöhten Anpresskraft beaufschlagt wird.Rotor (1) for an electrical machine (12), with a rotor shaft (2) on which a rotor laminated core (3) is arranged, which has an end plate (4, 5, 9, 10) at both axial ends, wherein a first end plate (5, 9, 10) rests on a shoulder (6) of the rotor shaft (2) and a second end plate (4) is fixed with a nut (7) screwed onto the rotor shaft (2), characterized in that at least one end plate (4, 5, 9, 10) is designed to be concave in such a way that a radially outer region of the rotor laminated core (3) is subjected to an increased contact force. Rotor nach Anspruch 1, wobei die Außenfläche der konkaven Endplatte (4, 5) rechtwinklig zur Axialrichtung angeordnet ist.Rotor after Claim 1 , wherein the outer surface of the concave end plate (4, 5) is arranged at right angles to the axial direction. Rotor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Innenfläche einer konkaven Endplatte (4, 5) gegenüber der Außenfläche der Endplatte (4, 5) zum Rotorblechpaket (3) geneigt ist und der Neigungswinkel 0,5° bis 5°, vorzugsweise etwa 1°, beträgt.Rotor after Claim 1 or 2 , wherein the inner surface of a concave end plate (4, 5) is inclined relative to the outer surface of the end plate (4, 5) to the rotor laminated core (3) and the angle of inclination is 0.5° to 5°, preferably about 1°. Rotor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Innenfläche einer konkaven Endplatte (9) in einem radial inneren Bereich rechtwinklig zur Axialrichtung verläuft und in einem radial äußeren Bereich zum Rotorblechpaket (3) geneigt ist.Rotor after Claim 1 or 2 , wherein the inner surface of a concave end plate (9) extends at right angles to the axial direction in a radially inner region and is inclined to the rotor laminated core (3) in a radially outer region. Rotor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Innenfläche einer konkaven Endplatte (10) in einem radial inneren Bereich zum Rotorblechpaket (3) geneigt ist und in einem radial äußeren Bereich rechtwinklig zur Axialrichtung verläuft.Rotor after Claim 1 or 2 , wherein the inner surface of a concave end plate (10) is inclined to the rotor laminated core (3) in a radially inner region and runs perpendicular to the axial direction in a radially outer region. Rotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Rotorblechpaket (3) und die Rotorwelle (2) über eine Presspassung oder eine Spielpassung miteinander verbunden sind.Rotor according to one of the preceding claims, wherein the rotor laminated core (3) and the rotor shaft (2) are connected to one another via a press fit or a clearance fit. Rotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Endplatte (9, 10) wenigstens eine Durchgangsöffnung zum Einbringen einer Vergussmasse aufweist.Rotor according to one of the preceding claims, wherein an end plate (9, 10) has at least one through-opening for introducing a casting compound. Rotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Endplatte (4, 5, 9, 10) aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist.Rotor according to one of the preceding claims, wherein an end plate (4, 5, 9, 10) is made of an aluminum alloy. Rotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Rotorblechpaket (3) mehrere axial aneinandergereihte Rotorblechpaketsegmente aufweist, die um eine Rotationsachse des Rotors (3) gegeneinander verdreht sind.Rotor according to one of the preceding claims, wherein the rotor laminated core (3) has a plurality of axially arranged rotor laminated core segments which are rotated relative to one another about an axis of rotation of the rotor (3). Elektrische Maschine (12), mit einem Rotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, der von einem Stator (13) umgeben ist.Electric machine (12), with a rotor (1) according to one of the Claims 1 until 9 which is surrounded by a stator (13). Fahrzeug (11), mit einer elektrischen Maschine (12) nach Anspruch 10, die zum Antrieb eines Rads oder einer Achse des Fahrzeugs (11) konfiguriert ist.Vehicle (11) with an electric machine (12) according to Claim 10 which is configured to drive a wheel or an axle of the vehicle (11).
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