DE-102024103631-B4 - ANORDNUNG ZUM INSTALLIEREN VON ROTORMUFFEN

Abstract

Anordnung, die umfasst: eine Rotoranordnung (40) mit einem Rotoraußendurchmesser (56) und einer Rotorwelle (42), die entlang einer Drehachse (A) der Rotoranordnung (40) verläuft; einen Dorn (46) mit einem Dornaußendurchmesser (48), der zwischen einem proximalen Ende (62) und einem distalen Ende (64) verläuft, wobei an dem distalen Ende (64) des Dorns (46) eine Rotoreingrifffläche vorhanden ist, wobei der Dornaußendurchmesser (48) einen ersten zylindrischen Abschnitt (48A) benachbart zu dem proximalen Ende (62) und einen konischen Abschnitt (48B) distal zum ersten zylindrischen Abschnitt (48A) aufweist, wobei ein erster Übergangsabschnitt (48T) den ersten zylindrischen Abschnitt (48A) mit dem konischen Abschnitt (48B) verbindet, wobei der erste Übergangsabschnitt (48T) einen Krümmungsradius aufweist; und eine Muffe (50) mit einem Muffeninnendurchmesser, der im nicht ausgedehnten Zustand kleiner als der Rotoraußendurchmesser (56) ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Rotoranordnung (40) einen Rotorstapel (44) aufweist; wobei an einem äußeren Umfang des distalen Endes (64) des Dorns (46) ein Flansch (66) angeordnet ist, wobei eine radial innere Seitenfläche des Flansches (66) einen Teil eines umlaufenden Kanals (68) definiert, der in das distale Ende (64) des Dorns (46) eingelassen ist.

Inventors

• Derek F. Lahr
• Alireza Fatemi
• Ronald Buchholz
• Anthony M. Coppola
• Erik B. Golm

Assignees

• GM Global Technology Operations LLC

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20240209

Priority Date

20231226

Claims (8)

1. Anordnung, die umfasst: eine Rotoranordnung (40) mit einem Rotoraußendurchmesser (56) und einer Rotorwelle (42), die entlang einer Drehachse (A) der Rotoranordnung (40) verläuft; einen Dorn (46) mit einem Dornaußendurchmesser (48), der zwischen einem proximalen Ende (62) und einem distalen Ende (64) verläuft, wobei an dem distalen Ende (64) des Dorns (46) eine Rotoreingrifffläche vorhanden ist, wobei der Dornaußendurchmesser (48) einen ersten zylindrischen Abschnitt (48A) benachbart zu dem proximalen Ende (62) und einen konischen Abschnitt (48B) distal zum ersten zylindrischen Abschnitt (48A) aufweist, wobei ein erster Übergangsabschnitt (48T) den ersten zylindrischen Abschnitt (48A) mit dem konischen Abschnitt (48B) verbindet, wobei der erste Übergangsabschnitt (48T) einen Krümmungsradius aufweist; und eine Muffe (50) mit einem Muffeninnendurchmesser, der im nicht ausgedehnten Zustand kleiner als der Rotoraußendurchmesser (56) ist; dadurch gekennzeichnet , dass die Rotoranordnung (40) einen Rotorstapel (44) aufweist; wobei an einem äußeren Umfang des distalen Endes (64) des Dorns (46) ein Flansch (66) angeordnet ist, wobei eine radial innere Seitenfläche des Flansches (66) einen Teil eines umlaufenden Kanals (68) definiert, der in das distale Ende (64) des Dorns (46) eingelassen ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1 , wobei ein Dorninnendurchmesser mit einem äußeren Durchmesser eines Lagerbezugs (58) an der Rotoranordnung (40) in Eingriff ist und ein Befestigungselement (54) mit dem Lagerbezug (58) in Eingriff ist, um den Dorn (46) an der Rotoranordnung (40) zu befestigen.
3. Anordnung nach Anspruch 2 , wobei der Dorn (46) einen zweiten zylindrischen Abschnitt (48C) distal zum konischen Abschnitt (48B) aufweist, wobei der zweite zylindrische Abschnitt (48C) über einen zweiten Übergangsabschnitt (48T) mit dem konischen Abschnitt (48B) verbunden ist.
4. Anordnung nach Anspruch 3 , wobei auch der zweite Übergangsabschnitt (48T) am Dorn (46) einen Krümmungsradius aufweist.
5. Anordnung nach Anspruch 1 , die einen Polymerring (52) mit einer Antriebskontaktfläche auf einer ersten axialen Stirnfläche und einer Muffenkontaktfläche auf einer zweiten axialen Stirnfläche, die konfiguriert ist, mit einem proximalen Ende der Muffe (50) in Eingriff zu stehen, umfasst.
6. Anordnung nach Anspruch 5 , die eine Presse umfasst, die einen Muffenantrieb (28) mit einem Körperabschnitt (29), der eine zentrale Öffnung (34) zum Umgeben des Dorns (46) definiert, und einem distalen Ende mit einer Ringeingrifffläche für den Eingriff der Antriebskontaktfläche auf dem Polymerring (52) und ein Druckentlastungsloch (30), das durch den Körperabschnitt (29) verläuft und durch diesen definiert ist, aufweist.
7. Anordnung nach Anspruch 1 , die eine Befestigungsbasis (32) mit einem zylindrischen Körper umfasst, der eine zentrale Öffnung (34) zum Aufnehmen eines Teils der Rotorwelle (42) der Rotoranordnung (40) definiert.
8. Anordnung nach Anspruch 1 , wobei der Rotoraußendurchmesser (56) und der Dornaußendurchmesser (48) jeweils mit einer durchgehenden Materialbeschichtung (70) bedeckt sind und die durchgehende Materialbeschichtung (70) eine radial äußere Oberfläche aufweist, die radial außerhalb des Rotoraußendurchmessers (56) und des Dornaußendurchmessers (48) relativ zur Drehachse (A) liegt.

Description

EINLEITUNG Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektrische Maschinen und insbesondere auf eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum Installieren von Rotormuffen, wie die der Art nach aus der US 2014 / 0 117 742 A1 bekannt ist. Weitergehender Stand der Technik ergibt sich aus den Druckschriften US 5 144 735 A, US 2013/0081 260 A1, US 6 047 461 A und DE 10 2019 108 946 A1. Elektrofahrzeuge (EVs) wie z. B. Batterieelektrofahrzeuge (BEVs), Hybridfahrzeuge und/oder Brennstoffzellenfahrzeuge enthalten eine oder mehrere elektrische Maschinen und ein Batteriesystem. Das Batteriesystem liefert Leistung zu der einen oder den mehreren elektrischen Maschinen und nimmt Energie von der einen oder den mehreren elektrische Maschinen und/oder einer Versorgungseinrichtung auf. Das Batteriesystem enthält eine oder mehrere Batteriezellen, Batteriemodule und/oder Batteriepacks. Ein Leistungssteuersystem wird verwendet, um das Laden und/oder das Entladen des Batteriesystems während des Ladens und/oder des Fahrens zu steuern. Elektrische Maschinen umfassen einen Rotor und einen Stator. Während der Fertigung der elektrischen Maschinen kann eine Verstärkungsmuffe auf einer Außenfläche des Rotors installiert werden, um eine Ausdehnung der Rotoranordnung während des Betriebs zu verhindern. ZUSAMMENFASSUNG Erfindungsgemäß wird eine Anordnung vorgestellt, die sich durch die Merkmale des Anspruchs 1 auszeichnet. Ein weiterer Aspekt der Erfindung kann darin bestehen, dass ein Dorninnendurchmesser mit einem äußeren Durchmesser eines Lagerbezugs an der Rotoranordnung in Eingriff steht, wobei ein Befestigungselement mit dem Lagerbezug in Eingriff steht, um den Dorn an der Rotoranordnung zu befestigen. Ein weiterer Aspekt der Erfindung kann darin bestehen, dass der Dorn einen zweiten zylindrischen Abschnitt distal vom konischen Abschnitt aufweist, wobei der zweite zylindrische Abschnitt durch einen zweiten Übergangsabschnitt mit dem konischen Abschnitt verbunden ist. Ein weiterer Aspekt der Erfindung kann darin bestehen, dass auch der zweite Übergangsabschnitte am Dorn einen Krümmungsradius aufweist. Ein weiterer Aspekt der Erfindung kann darin bestehen, dass der Krümmungsradius größer als die Dicke der Muffe geteilt durch das Zweifache der maximalen Materialdehnung eines Materials der Muffe ist. Ein weiterer Aspekt der Erfindung kann einen Polymerring umfassen, der eine Antriebskontaktfläche auf einer ersten axialen Stirnfläche und eine Muffenkontaktfläche auf einer zweiten axialen Stirnfläche aufweist, die konfiguriert ist, mit einem proximalen Ende der Muffe in Eingriff zu stehen. Ein weiterer Aspekt der Erfindung kann eine Presse umfassen, die einen Muffenantrieb mit einem Körperabschnitt, der eine zentrale Öffnung zum Umgeben des Dorns definiert, und einem distalen Ende mit einer Ringeingrifffläche für den Eingriff der Antriebskontaktfläche an dem Polymerring und einem Druckentlastungsloch, das durch den Körperabschnitt verläuft und durch diesen definiert ist, aufweist. Ein weiterer Aspekt der Erfindung kann eine Befestigungsbasis umfassen, die einen zylindrischen Körper aufweist, der eine zentrale Öffnung zum Aufnehmen eines Teils der Rotorwelle der Rotoranordnung definiert. Ein weiterer Aspekt der Erfindung kann darin bestehen, dass der Rotoraußendurchmesser und der Dornaußendurchmesser jeweils mit einer durchgehenden Materialbeschichtung bedeckt sind und die durchgehende Materialbeschichtung eine radial äußere Oberfläche umfasst, die radial außerhalb des Rotoraußendurchmessers und des Dornaußendurchmessers relativ zur Drehachse liegt. Ein weiterer Aspekt der Erfindung kann darin bestehen, dass das distale Ende des Dorns mindestens einen Vorsprung umfasst, der konfiguriert ist, in eine entsprechende Ausrichtungsöffnung zu passen, die durch einen Teil der Rotoranordnung definiert ist. Ferner wird ein Verfahren zum Installieren einer Muffe an einer Rotoranordnung beschrieben. Das Verfahren umfasst das Ausrichten eines Dornaußendurchmessers eines Dorns relativ zu einem Rotoraußendurchmesser einer Rotoranordnung. Der Dornaußendurchmesser umfasst einen ersten zylindrischen Abschnitt benachbart zu einem proximalen Ende, einen konischen Abschnitt distal zu dem ersten zylindrischen Abschnitt und einen ersten Übergangsabschnitt, der den ersten zylindrischen Abschnitt mit dem konischen Abschnitt verbindet. Das Verfahren umfasst auch das Pressen der Muffe mit einem Antrieb auf einer Presse über den Dornaußendurchmesser und auf die Rotoranordnung, wobei die Muffe konfiguriert ist, eine Druckkraft auf einen Teil der Rotoranordnung, der von der Muffe umgeben ist, auszuüben. Ein weiterer Aspekt der Erfindung kann das Positionieren eines Polymerrings zwischen einem proximalen Ende der Muffe und einem distalen Ende des Antriebs umfassen. Ein weiterer Aspekt der Erfindung kann darin bestehen, dass das Pressen der Muffe über den Dornaußendurchmesser das Erweitern einer radialen Abmessung der Muffe umfasst, um sie auf eine radiale A