WO2021047725A1 - Rotor und elektromotor - Google Patents

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WO2021047725A1
WO2021047725A1 PCT/DE2020/100747 DE2020100747W WO2021047725A1 WO 2021047725 A1 WO2021047725 A1 WO 2021047725A1 DE 2020100747 W DE2020100747 W DE 2020100747W WO 2021047725 A1 WO2021047725 A1 WO 2021047725A1
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WO
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rotor
recesses
group
basic shape
recess
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PCT/DE2020/100747
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English (en)
French (fr)
Inventor
Alexandre Fischer
Thomas Fritz
Holger Keck
Nicolas KIEFFER
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H02K1/2766—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/006—Structural association of a motor or generator with the drive train of a motor vehicle

Definitions

  • the invention relates to a rotor according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to an electric motor with a rotor.
  • An electric motor is well known. This has a stator and a rotor which is rotatable about an axis of rotation with respect to the stator and has a rotor body, consisting of a rotor laminated core with several rotor laminations arranged axially next to one another. Several magnet recesses, in each of which magnets are arranged and fastened, are arranged in the laminated rotor core. The magnets can convert the magnetic field provided by the stator into a torque on the rotor.
  • the mass moment of inertia of the rotatable rotor is crucial for efficient and reliable operation of the electric motor.
  • the object of the present invention is to build a rotor with a reduced mass moment of inertia. Furthermore, the mass moment of inertia of an electric motor should be reduced.
  • the electric motor should be constructed inexpensively, simply and easily.
  • At least one of these objects is achieved by a rotor having the features according to claim 1.
  • the rotor can be made lighter and the mass moment of inertia of the rotor body can be reduced in a cost-effective manner.
  • the rotor body can comprise at least one rotor lamination.
  • the rotor body can have a laminated rotor core composed of several rotor laminations arranged axially next to one another.
  • the magnet recesses can be punched out of the rotor body.
  • the magnets can be fastened in the respective magnet recesses in a non-positive, positive or material fit.
  • the recesses can be punched out of the rotor body.
  • the recesses can be arranged axially continuously in the rotor body.
  • the recesses can be punched from a rotor sheet.
  • the cutouts in one rotor lamination can be aligned with the cutouts in the adjacent rotor lamination.
  • the recesses can be arranged equidistantly around the circumference.
  • the recesses are divided into a first group of recesses and a second group of recesses separated therefrom, the majority of the recesses of the first group of recesses having a first basic shape and the majority of the recesses of the second group of recesses having a second basic shape and the first basic shape of the second basic form is different.
  • the first basic shape can be triangular, square, polygonal, oval or round.
  • the second basic shape can be triangular, square, polygonal, oval or round.
  • the cutouts of the first group of cutouts and the cutouts of the second group of cutouts are each arranged alternately on the circumference.
  • One side of a recess of the first recess group can run parallel to an adjacent side of a recess of the second recess group.
  • webs for torque transmission between the magnets and the rotor shaft are arranged between the cutouts of the first group of cutouts and the cutouts of the second group of cutouts.
  • the web can be delimited by one side of a cutout in the first group of cutouts and an adjacent side of a cutout in the second group of cutouts.
  • At least one recess has a triangular basic shape.
  • the triangular basic shape can have at least one side limb that is straight at least in sections.
  • the triangular basic shape can have at least two, in particular three, at least partially straight side legs.
  • a triangular tip of the triangular basic shape is oriented radially inward.
  • at least one side leg of the recess is bent as a whole.
  • At least one recess has a square, polygonal, oval or circular basic shape.
  • one of the plurality of cutouts has a shape that deviates from the plurality of cutouts.
  • an electric motor for a drive train of a vehicle having a stator and a rotor which is rotatable with respect to the stator and has at least one of the features mentioned above.
  • Figure 1 A three-dimensional view of an electric motor in a special
  • FIG. 2 A half section through an electric motor in a further special embodiment of the invention.
  • FIG. 3 A three-dimensional view of a rotor lamination of a rotor in a special embodiment of the invention.
  • FIG. 4 A three-dimensional view of a rotor lamination of a rotor in a further special embodiment of the invention.
  • FIG. 5 A three-dimensional view of a rotor lamination of a rotor in a further special embodiment of the invention.
  • FIG. 6 A three-dimensional view of a rotor lamination of a rotor in a further special embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a three-dimensional view of an electric motor 10 in a special embodiment of the invention.
  • the electric motor 10 is designed as a permanent-magnet synchronous motor and has a stator 12 and a rotor arranged radially inside of the stator 12 so as to be rotatable about an axis of rotation 14.
  • the rotor is non-rotatably connected to a rotor shaft 16.
  • the rotor shaft 16 has a toothing 18 for connection to a connection component for transmitting the drive torque triggered by the rotor.
  • the stator 12 is supplied with electrical energy via three motor phase lines 20.
  • a plurality of coils constructed by wire winding are arranged, via which the electrical energy is converted into a magnetic field acting on the rotor.
  • the resulting thermal energy during operation of the electric motor 10 is dissipated via a motor cooling system.
  • FIG. 2 shows a half-section through an electric motor 10 in a further special embodiment of the invention.
  • the rotor 22 has a rotor body 24 which is rotatable about the axis of rotation 14 and which comprises a laminated rotor core 26.
  • the laminated rotor core 26 has a plurality of laminated rotor laminations 28 which are arranged axially next to one another and which are connected to the rotor shaft 16 in a rotationally fixed manner.
  • the individual rotor laminations 28 can be punched from sheet metal.
  • the stator 12 has a plurality of wire-wound coils 30 which are arranged distributed around the circumference and which can be supplied with electrical energy and, as a function of this, trigger a magnetic field acting on the laminated rotor core 26.
  • Magnets which are designed as permanent magnets, are accommodated in the laminated rotor core 26. The magnets convert the magnetic field into a torque that is transmitted to the motor shaft 16.
  • FIG. 3 shows a three-dimensional view of a rotor lamination 28 of a rotor 22 in a special embodiment of the invention.
  • the rotor lamination 28 is assigned to a rotor lamination packet 26, which in turn forms a rotor body 24.
  • a rotor lamination packet 26 which in turn forms a rotor body 24.
  • several are evenly distributed around the axis of rotation 14 on the circumference arranged magnet recesses 32 introduced, in which magnets can be added.
  • the magnets can be permanent magnets and can be glued into the respective magnet recesses 32.
  • the magnet recesses 32 are preferably punched from the rotor lamination 28. This enables simple and inexpensive production.
  • the magnet recesses 32 are arranged in a radially outer region of the rotor lamination 28.
  • Further recesses 34 which are embodied separately from the magnet recesses 32, are arranged radially between the magnet recesses 32 and the rotor shaft, which is not shown here, but which is concentric to the axis of rotation 14 and radially inside of the rotor lamination 28.
  • the rotor 22 can be made lighter and the mass moment of inertia of the rotor body 24 can be reduced.
  • the recesses 34 are arranged circumferentially distributed around the axis of rotation 14 and punched out of the rotor lamination 28.
  • the recesses 34 are divided into a first recess group 36 and a second recess group 38 separate therefrom, the majority of the recesses 36.1 of the first recess group 36 having a first basic shape and the majority of the recesses 38.1 of the second recess group 38 having a second basic shape and the first Basic form is different from the second basic form.
  • the recesses 34 can be flexibly adapted to the geometrical and structural boundary conditions.
  • the recesses 36.1 of the first recess group 36 and the recesses 38.1 of the second recess group 38 are arranged alternately on the circumference.
  • the recesses 38.1 of the second group of recesses 38 are arranged radially further inward than the recesses 36.1 of the first group of recesses 36.
  • the recesses 36.1 all have a triangular basic shape in which the corners are rounded.
  • the triangular basic shape comprises at least two at least partially straight sides 40, which here form side legs of the triangular basic shape.
  • a triangular tip 42 of the triangular basic shape is oriented radially inward towards the axis of rotation 14.
  • the recesses 38.1 of the second group of recesses 38 have a rectangular basic shape that is trapezoidal. As a result, the mass moment of inertia can be optimally reduced and, at the same time, a stable structure is made possible.
  • Two sides 46 of the recesses 38.1 preferably each extend parallel to one side 40 of the recesses 36.1, whereby a web 48 is formed between the recesses 36.1, 38.1, via which a torque can be transmitted from the magnets to the motor shaft.
  • FIG. 4 shows a three-dimensional view of a rotor lamination 28 of a rotor 22 in a further special embodiment of the invention.
  • the structure is the same as the structure shown in FIG. 3, except for the design of the recesses 38.1 of the second group of recesses 38, which here have a triangular basic shape.
  • a web 48 is formed by one side 46 of the recess 38.1 and an adjacent side 40 of the recess 36.1 of the first recess group 36, via which a torque can be transmitted from the magnets to the motor shaft.
  • FIG. 5 shows a three-dimensional view of a rotor lamination 28 of a rotor 22 in a further special embodiment of the invention.
  • This structure is also the same as the structure from FIG. 3, except for the shape of the majority of the recesses 36.1 of the first group of recesses 36, which here is a square basic shape.
  • Two recesses 36.2 of the first group of recesses 36 have, in contrast to the basic shape of the recesses 36.1, a polygonal basic shape in order to bring about a predetermined alignment of the rotor lamination 28.
  • FIG. 6 shows a three-dimensional view of a rotor lamination 28 of a rotor 22 in a further special embodiment of the invention.
  • a first group of recesses 36 with recesses 36.1 is present, which has an oval basic shape exhibit.
  • the web 48 for torque transmission between the magnets and the rotor shaft is formed on the circumferential side between the recesses 36.1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rotor (22) für einen Elektromotor (10), aufweisend einen um eine Drehachse (14) drehbaren Rotorkörper (24), mehrere umfangsseitig um die Drehachse (14) verteilt angeordnete und in Magnetaussparungen (32) in dem Rotorkörper (24) aufgenommene Magnete und eine mit dem Rotorkörper (24) drehfest verbundene Rotorwelle (16), wobei radial zwischen den Magnetaussparungen (32) und der Rotorwelle (16) und getrennt von den Magnetaussparungen (32) weitere Aussparungen (34) um die Drehachse (14) umfangsseitig verteilt angeordnet sind. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Elektromotor (10) mit einem derartigen Rotor (22).

Description

Rotor und Elektromotor
Die Erfindung betrifft einen Rotor nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Elektromotor mit einem Rotor.
Ein Elektromotor ist allgemein bekannt. Dieser weist einen Stator und einen gegenüber dem Stator um eine Drehachse drehbaren Rotor mit einem Rotorkörper, bestehend aus einem Rotorblechpaket mit mehreren axial nebeneinander angeordneten Rotorblechen auf. In dem Rotorblechpaket sind mehrere Magnetaussparungen, in denen jeweils Magnete angeordnet und befestigt sind, angeordnet. Die Magnete können das durch den Stator bereitgestellte Magnetfeld in ein Drehmoment an dem Rotor umsetzen.
Zur Verringerung der dynamischen Belastungen auf den Elektromotor ist es erforderlich, das Massenträgheitsmoment des drehbaren Rotors möglichst gering zu halten. Gerade bei den hohen Drehzahlen und Beschleunigungen eines Elektromotors ist das Massenträgheitsmoment für einen effizienten und zuverlässigen Betrieb des Elektromotors ausschlaggebend.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Rotor mit einem verringerten Massenträgheitsmoment aufzubauen. Weiterhin soll das Massenträgheitsmoment eines Elektromotors verringert werden. Der Elektromotor soll kostengünstig, einfach und leicht aufgebaut sein.
Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch einen Rotor mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Dadurch kann der Rotor leichter ausgeführt werden und das Massenträgheitsmoment des Rotorkörpers kostengünstig verringert werden.
Der Rotorkörper kann wenigstens ein Rotorblech umfassen. Der Rotorkörper kann ein Rotorblechpaket aus mehreren axial nebeneinander angeordneten Rotorblechen aufweisen.
Die Magnetaussparungen können aus dem Rotorkörper gestanzt sein. Die Magnete können in den jeweiligen Magnetaussparungen kraft-, form- oder stoffschlüssig befestigt sein. Die Aussparungen können aus dem Rotorkörper gestanzt sein. Die Aussparungen können in dem Rotorkörper axial durchgängig angeordnet sein. Die Aussparungen können aus einem Rotorblech gestanzt sein. Die Aussparungen eines Rotorblechs können zu den Aussparungen des benachbarten Rotorblechs fluchtend ausgerichtet sein. Die Aussparungen können umfangseitig äquidistant angeordnet sein.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die Aussparungen in eine erste Aussparungsgruppe und in eine davon getrennte zweite Aussparungsgruppe unterteilt, wobei die Mehrzahl der Aussparungen der ersten Aussparungsgruppe eine erste Grundform und die Mehrzahl der Aussparungen der zweiten Aussparungsgruppe eine zweite Grundform aufweisen und die erste Grundform von der zweiten Grundform abweichend ist. Die erste Grundform kann dreieckig, viereckig, mehreckig, oval oder rund sein. Die zweite Grundform kann dreieckig, viereckig, mehreckig, oval oder rund sein.
In einer speziellen Ausführung der Erfindung sind die Aussparungen der ersten Aussparungsgruppe und die Aussparungen der zweiten Aussparungsgruppe umfangsseitig jeweils abwechselnd angeordnet. Eine Seite einer Aussparung der ersten Aussparungsgruppe kann parallel zu einer benachbarten Seite einer Aussparung der zweiten Aussparungsgruppe verlaufen.
In einerweiteren speziellen Ausführung der Erfindung sind zwischen den Aussparungen der ersten Aussparungsgruppe und den Aussparungen der zweiten Aussparungsgruppe jeweils Stege zur Drehmomentübertragung zwischen den Magneten und der Rotorwelle angeordnet. Der Steg kann durch eine Seite einer Aussparung der ersten Aussparungsgruppe und eine benachbarte Seite einer Aussparung der zweiten Aussparungsgruppe begrenzt sein.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist wenigstens eine Aussparung eine dreieckige Grundform auf. Die dreieckige Grundform kann wenigstens einen zumindest abschnittsweise geradlinigen Seitenschenkel aufweisen. Die dreieckige Grundform kann wenigstens zwei, insbesondere drei zumindest abschnittsweise geradlinige Seitenschenkel aufweisen.
In einer speziellen Ausführung der Erfindung ist eine Dreieckspitze der dreieckigen Grundform nach radial innen ausgerichtet. In einerweiteren speziellen Ausführung der Erfindung ist wenigstens ein Seitenschenkel der Aussparung insgesamt gebogen. Dadurch kann die Stabilität des Rotorblechs erhöht und das Massenträgheitsmoment weiter verringert werden.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist wenigstens eine Aussparung eine viereckige, mehreckige, ovale oder kreisförmige Grundform auf.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist eine der mehreren Aussparungen eine von der Mehrzahl der Aussparungen abweichende Form auf. Dadurch kann eine vorgegebene Ausrichtung des Rotorkörpers bei einem Zusammenbau oder bei weiteren Bearbeitungsschritten an dem Rotorkörper umgesetzt werden.
Weiterhin wird wenigstens eine der zuvor angegebenen Aufgaben durch einen Elektromotor für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs gelöst, aufweisend einen Stator und einen gegenüber dem Stator drehbaren Rotor mit wenigstens einem der zuvor genannten Merkmale. Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:
Figur 1 : Eine räumliche Ansicht eines Elektromotors in einer speziellen
Ausführungsform der Erfindung.
Figur 2: Einen Halbschnitt durch einen Elektromotor in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
Figur 3: Eine räumliche Ansicht eines Rotorblechs eines Rotors in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.
Figur 4: Eine räumliche Ansicht eines Rotorblechs eines Rotors in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
Figur 5: Eine räumliche Ansicht eines Rotorblechs eines Rotors in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Figur 6: Eine räumliche Ansicht eines Rotorblechs eines Rotors in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
Figur 1 zeigt eine räumliche Ansicht eines Elektromotors 10 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Der Elektromotor 10 ist als permanenterregter Synchronmotor ausgeführt und weist einen Stator 12 und einen radial innerhalb von dem Stator 12 um eine Drehachse 14 drehbar angeordneten Rotor auf. Der Rotor ist mit einer Rotorwelle 16 drehfest verbunden. Die Rotorwelle 16 weist eine Verzahnung 18 zur Verbindung mit einem Anschlussbauteil zur Übertragung des von dem Rotor ausgelösten Antriebsdrehmoments auf.
Der Stator 12 wird über drei Motorphasenleitungen 20 mit elektrischer Energie versorgt. In dem Stator 12 sind mehrere durch Drahtwicklung aufgebaute Spulen angeordnet, über die die elektrische Energie in ein auf den Rotor wirkendes Magnetfeld um gesetzt wird. Die dadurch im Betrieb des Elektromotors 10 entstehende Wärmeenergie wird über eine Motorkühlung abgeführt.
In Figur 2 ist ein Halbschnitt eines Elektromotors 10 in einerweiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Der Rotor 22 weist einen um die Drehachse 14 drehbaren Rotorkörper 24 auf, der ein Rotorblechpaket 26 umfasst. Das Rotorblechpaket 26 weist mehrere axial nebeneinander angeordnete Rotorbleche 28 auf, die mit der Rotorwelle 16 drehfest verbunden sind. Die einzelnen Rotorbleche 28 können aus Blech gestanzt sein.
Der Stator 12 weist mehrere umfangsseitig verteilt angeordnete drahtgewickelte Spulen 30 auf, die mit elektrischer Energie versorgt werden können und davon abhängig ein auf das Rotorblechpaket 26 einwirkendes Magnetfeld auslösen. In dem Rotorblechpaket 26 sind Magnete, die als Permanentmagnete ausgeführt sind, aufgenommen. Die Magnete setzen das Magnetfeld in ein Drehmoment um, das auf die Motorwelle 16 übertragen wird.
Figur 3 zeigt eine räumliche Ansicht eines Rotorblechs 28 eines Rotors 22 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Das Rotorblech 28 ist einem Rotorblechpaket 26 zugeordnet, das wiederum einen Rotorkörper 24 bildet. In dem Rotorblech 28 sind mehrere umfangsseitig um die Drehachse 14 gleichmäßig verteilt angeordnete Magnetaussparungen 32 eingebracht, in denen Magnete aufgenommen werden können. Die Magnete können Permanentmagnete sein und in den jeweiligen Magnetaussparungen 32 eingeklebt sein.
Die Magnetaussparungen 32 sind bevorzugt aus dem Rotorblech 28 gestanzt. Dadurch kann eine einfache und kostengünstige Herstellung erfolgen. Die Magnetaussparungen 32 sind in einem radial äußeren Bereich des Rotorblechs 28 angeordnet. Weitere von den Magnetaussparungen 32 getrennt ausgeführte Aussparungen 34 sind radial zwischen den Magnetaussparungen 32 und der Rotorwelle, die hier nicht abgebildet ist, allerdings konzentrisch zu der Drehachse 14 und radial innerhalb von dem Rotorblech 28 liegt, angeordnet. Dadurch kann der Rotor 22 leichter ausgeführt werden und das Massenträgheitsmoment des Rotorkörpers 24 verringert werden.
Die Aussparungen 34 sind um die Drehachse 14 umfangsseitig verteilt angeordnet und aus dem Rotorblech 28 gestanzt. Die Aussparungen 34 teilen sich in eine erste Aussparungsgruppe 36 und in eine davon getrennte zweite Aussparungsgruppe 38 auf, wobei die Mehrzahl der Aussparungen 36.1 der ersten Aussparungsgruppe 36 eine erste Grundform und die Mehrzahl der Aussparungen 38.1 der zweiten Aussparungsgruppe 38 eine zweite Grundform aufweisen und die erste Grundform von der zweiten Grundform abweichend ist. Dadurch kann eine flexible Anpassung der Aussparungen 34 an die geometrischen und konstruktiven Randbedingungen erfolgen.
Die Aussparungen 36.1 der ersten Aussparungsgruppe 36 und die Aussparungen 38.1 der zweiten Aussparungsgruppe 38 sind umfangsseitig abwechselnd angeordnet. Die Aussparungen 38.1 der zweiten Aussparungsgruppe 38 sind radial weiter innen angeordnet als die Aussparungen 36.1 der ersten Aussparungsgruppe 36. Die Aussparungen 36.1 weisen alle eine dreieckige Grundform auf, bei der die Ecken abgerundet sind. Die dreieckige Grundform umfasst wenigstens zwei zumindest abschnittsweise geradlinige Seiten 40, die hier Seitenschenkel der dreieckigen Grundform bilden. Eine Dreieckspitze 42 der dreieckigen Grundform ist nach radial innen zu der Drehachse 14 hin ausgerichtet.
Bei allen Aussparungen 36.1 der ersten Aussparungsgruppe, bis auf zwei Aussparungen 36.2, ist eine als Seitenschenkel ausgeführte weitere Seite 44 insgesamt gebogen. Bei den beiden Aussparungen 36.2 ist auch die weitere Seite 44 geradlinig ausgeführt. Diese von der Mehrzahl der Aussparungen 36.1 abweichende Form der Aussparungen 36.2 ermöglicht eine vorgegebene Ausrichtung des Rotorblechs 28 bei einem Zusammenbau zu dem Rotorblechpaket 26 oder bei weiteren Bearbeitungsschritten an dem Rotorblech 28.
Die Aussparungen 38.1 der zweiten Aussparungsgruppe 38 weisen eine viereckige Grundform auf, die trapezähnlich ausgebildet ist. Dadurch kann eine optimale Verringerung des Massenträgheitsmomentes erfolgen und zugleich ein stabiler Aufbau ermöglicht werden. Zwei Seiten 46 der Aussparungen 38.1 erstrecken sich bevorzugt jeweils parallel zu einer Seite 40 der Aussparungen 36.1, womit ein Steg 48 zwischen den Aussparungen 36.1, 38.1 gebildet wird, über den ein Drehmoment von den Magneten zu der Motorwelle übertragen werden kann.
In Figur 4 ist eine räumliche Ansicht eines Rotorblechs 28 eines Rotors 22 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Der Aufbau ist zu dem in Figur 3 abgebildeten Aufbau gleich, bis auf die Ausgestaltung der Aussparungen 38.1 der zweiten Aussparungsgruppe 38, die hier eine dreieckige Grundform aufweisen. Auch hier wird durch eine Seite 46 der Aussparung 38.1 und eine benachbarte Seite 40 der Aussparung 36.1 der ersten Aussparungsgruppe 36 ein Steg 48 gebildet, über den ein Drehmoment von den Magneten zu der Motorwelle übertragen werden kann.
Figur 5 zeigt eine räumliche Ansicht eines Rotorblechs 28 eines Rotors 22 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Auch dieser Aufbau ist zu dem Aufbau aus Figur 3 gleich, bis auf die Form der Mehrzahl der Aussparungen 36.1 der ersten Aussparungsgruppe 36, die hier eine viereckige Grundform ist. Zwei Aussparungen 36.2 der ersten Aussparungsgruppe 36 weisen abweichend zu der Grundform der Aussparungen 36.1 eine mehreckige Grundform auf, um eine vorgegebene Ausrichtung des Rotorblechs 28 zu bewirken.
In Figur 6 ist eine räumliche Ansicht eines Rotorblechs 28 eines Rotors 22 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Hier ist im Unterschied zu dem Aufbau aus Figur 3 ausschließlich eine erste Aussparungsgruppe 36 mit Aussparungen 36.1 vorhanden, die eine ovale Grundform aufweisen. Der Steg 48 zur Drehmomentübertragung zwischen den Magneten und der Rotorwelle ist dabei umfangsseitig zwischen den Aussparungen 36.1 ausgeformt.
Bezugszeichenliste
10 Elektromotor 12 Stator 14 Drehachse
16 Rotorwelle 18 Verzahnung 20 Motorphasenleitung 22 Rotor 24 Rotorkörper
26 Rotorblechpaket 28 Rotorblech 30 Spule
32 Magnetaussparung 34 Aussparung
36 erste Aussparungsgruppe
36.1 Aussparung
38 zweite Aussparungsgruppe
38.1 Aussparung 40 Seite
42 Dreieckspitze 44 Seite 46 Seite 48 Steg

Claims

Patentansprüche
1. Rotor (22) für einen Elektromotor (10), aufweisend einen um eine Drehachse (14) drehbaren Rotorkörper (24), mehrere umfangsseitig um die Drehachse (14) verteilt angeordnete und in Magnetaussparungen (32) in dem Rotorkörper (24) aufgenommene Magnete und eine mit dem Rotorkörper (24) drehfest verbundene Rotorwelle (16), dadurch gekennzeichnet, dass radial zwischen den Magnetaussparungen (32) und der Rotorwelle (16) und getrennt von den Magnetaussparungen (32) weitere Aussparungen (34) um die Drehachse (14) umfangsseitig verteilt angeordnet sind.
2. Rotor (22) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (34) in eine erste Aussparungsgruppe (36) und in eine davon getrennte zweite Aussparungsgruppe (38) unterteilt sind, wobei die Mehrzahl der Aussparungen (36.1) der ersten Aussparungsgruppe (36) eine erste Grundform und die Mehrzahl der Aussparungen (38.1) der zweiten Aussparungsgruppe (38) eine zweite Grundform aufweisen und die erste Grundform von der zweiten Grundform abweichend ist.
3. Rotor (22) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (36.1) der ersten Aussparungsgruppe (36) und die Aussparungen (38.1) der zweiten Aussparungsgruppe (38) umfangsseitig jeweils abwechselnd angeordnet sind.
4. Rotor (22) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Aussparungen (36.1) der ersten Aussparungsgruppe (36) und den Aussparungen (38.1) der zweiten Aussparungsgruppe (38) jeweils Stege (48) zur Drehmomentübertragung zwischen den Magneten und der Rotorwelle (16) angeordnet sind.
5. Rotor (22) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Aussparung (34, 36.1, 38.1) eine dreieckige Grundform aufweist.
6. Rotor (22) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dreieckspitze (42) der dreieckigen Grundform nach radial innen ausgerichtet ist.
7. Rotor (22) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Seitenschenkel der Aussparung (34, 36.1, 38.1) insgesamt gebogen ist.
8. Rotor (22) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Aussparung (34, 36.1, 38.1) eine viereckige, mehreckige, ovale oder kreisförmige Grundform aufweist.
9. Rotor (22) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der mehreren Aussparungen (36.2) eine von der Mehrzahl der Aussparungen (34, 36.1, 38.1) abweichende Form aufweist.
10. Elektromotor (10) für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs, aufweisend einen Stator (12) und einen gegenüber dem Stator (12) drehbaren Rotor (22) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
PCT/DE2020/100747 2019-09-10 2020-08-25 Rotor und elektromotor WO2021047725A1 (de)

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DE102019124184.7 2019-09-10
DE102019124184.7A DE102019124184A1 (de) 2019-09-10 2019-09-10 Rotor und Elektromotor

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