DE-102024210572-A1 - Rotor einer elektrischen Maschine, sowie elektrische Maschine aufweisend einen solchen Rotor

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor (10) für eine elektrische Maschine (12), sowie eine elektrische Maschine (12), mit einem Grundkörper (18), der sich konzentrisch um eine axiale Rotorwelle (14) erstreckt, wobei der Grundkörper (18) aus unterschiedlichen, axial gestapelten Blechlamellen (20) zusammensetzt ist, wobei ein erster Lamellen-Typ (21) an seiner radialen Innenseite Klemmelemente und/oder Zentrierelemente zur Befestigung auf der Rotorwelle (14) aufweist, und ein zweiter Lamellen-Typ (22) radial innen eine axiale Abstütz-Struktur aufweist, die radial beabstandet zur Rotorwelle (14) ausgebildet ist und axial zwischen ersten Lamellen-Typen (21) angeordnet ist, um diese im radial inneren Bereich in Axialrichtung (8) gegeneinander abzustützen.

Inventors

• Daniel SZASZ
• Lajos Bodo

Assignees

• Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241104

Claims (14)

1. Rotor (10) für eine elektrische Maschine (12), mit einem Grundkörper (18), der sich konzentrisch um eine axiale Rotorwelle (14) erstreckt, wobei der Grundkörper (18) aus unterschiedlichen, axial gestapelten Blechlamellen (20) zusammensetzt ist, wobei ein erster Lamellen-Typ (21) an seiner radialen Innenseite Klemmelemente und/oder Zentrierelemente zur Befestigung auf der Rotorwelle (14) aufweist, und ein zweiter Lamellen-Typ (22) radial innen eine axiale Abstütz-Struktur aufweist, die radial beabstandet zur Rotorwelle (14) ausgebildet ist und axial zwischen ersten Lamellen-Typen (21) angeordnet ist, um diese im radial inneren Bereich in Axialrichtung (8) gegeneinander abzustützen.
2. Rotor (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass die Blechlamellen (20) Magnettaschen (40) zur Aufnahme von Permanentmagneten (42) aufweisen, wobei am zweiten Lamellen-Typ (22) einstückig Fixier-Elemente (32) zur Befestigung der Permanentmagnete (42) ausgebildet sind.
3. Rotor (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Magnettaschen (40) des zweiten Lamellen-Typs (22) radial außen geschlossen ausgebildet sind, und sich radial nach innen erstrecken, wobei an radialen Innenseiten der Magnettaschen (40) die Fixierelemente (32) - insbesondere als seitlich abstehende Haltenasen (33) - angeordnet sind, die die Permanentmagnete (42) radial federnd nach außen in die Magnettaschen (40) drücken.
4. Rotor (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass in Umfangsrichtung (9) zwischen den Magnettaschen (40) Polbereiche (44) ausgebildet sind, und bei den zweiten Lamellen-Typen (22) als Abstütz-Struktur (30) sich radiale Stütz-Stege (34) von den Polbereichen (44) in Radialrichtung (7) nach innen erstrecken.
5. Rotor (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die radialen Stütz-Stege (34) radial innen freie Enden (35) aufweisen, an denen insbesondere Fortsätze (36) in Umfangsrichtung (9) ausgeformt sind.
6. Rotor (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die radialen Stütz-Stege (34) an ihren radial inneren Enden in Umfangsrichtung (9) miteinander verbunden sind - insbesondere durch einen in Umfangsrichtung (9) ununterbrochenen kreisförmigen Stützring (38).
7. Rotor (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass nur an jedem zweiten oder dritten oder vierten oder fünften oder sechsten Polbereich (44) der zweiten Lamellen-Typen (22) ein radialer Stütz-Steg (34) ausgebildet ist.
8. Rotor (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass alle radialen Stütz-Stege (34) mit dem kreisförmigen Stützring (38) verbunden sind.
9. Rotor (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Klemmelemente (24) zur Rotorwelle (14) hin spitzig, und die Zentrierelemente (26) V-förmig ausgebildet sind und mittels eines ringförmigen Verbindungsbereichs (28) des ersten Lamellen-Typs (21) miteinander verbunden sind, und sich die Zentrierelemente (26) und die Klemmelemente (24) vom Verbindungsbereich (28) radial nach innen zur Rotorwelle (14) hin erstrecken.
10. Rotor (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass sich die radialen Stütz-Stege (34) des zweiten Lamellen-Typs (22) radial nach innen über den ringförmigen Verbindungsbereich (28) des ersten Lamellen-Typs (21) hinaus erstrecken.
11. Rotor (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der kreisförmige Stützring (38) des zweiten Lamellen-Typs (22) etwa deckungsgleich mit dem ringförmigen Verbindungsbereich (28) des ersten Lamellen-Typs (21) angeordnet ist.
12. Rotor (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Blechlamellen (20) mittels Stanzpaketieren oder mittels Kleben axial miteinander verbunden sind.
13. Rotor (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Abmessung der Permanentmagnete (42) in Radialrichtung (7) größer ist als in Umfangsrichtung (9), wobei vorzugsweise die Permanentmagnete (42) in Umfangsrichtung (9) magnetisiert sind.
14. Elektrische Maschine (12), insbesondere Elektromotor, wobei der Rotor (10) nach einem der vorherigen Ansprüche radial innerhalb eines Stators (50) angeordnet ist, der eine elektronisch kommutierte elektrische Wicklung (52) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotor einer elektrischen Maschine, sowie eine elektrische Maschine aufweisend einen solchen Rotor nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche. Stand der Technik Aus der DE 10 2010 061 778A1 ist ein Elektromotor mit einem ein Lamellenpaket aufweisenden Rotor bekannt geworden, wobei Magnete in Aussparungen im Lamellenpaket angeordnet sind. Die Magnete sind in Radialrichtung länger ausgebildet als in Tangentialrichtung und werden mit federnden Laschen in der Aussparung gehalten. Der Rotorgrundkörper ist aus zwei Lamellentypen zusammengesetzt, wobei ein Lamellentyp die Magnete mittels der Federlaschen in den Aussparungen hält, und der andere Lamellentyp für die Verbindung des Lamellenpakets mit der Rotorwelle ausgebildet ist. Bei dieser Ausführung wird das Lamellenpaket beispielsweise mit einem angespritzten Kunststoff mit der Rotorwelle verbunden, um den magnetischen Fluss zur Rotorwelle aus Metall zu verhindern. Eine solche Ausführung, bei der die einzelnen Blechlamellen mittels eingespritztem Kunststoff mit der Rotorwelle verbunden werden, ist jedoch sehr aufwändig. Offenbarung der Erfindung Der erfindungsgemäße Rotor und die elektrische Maschine mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass durch das Anformen von axialen Stützelementen an den Lamellentypen, die die Permanentmagnete festklemmen, verhindert werden kann, dass die einzelnen Blechlamellen beim Aufpressen auf die Rotorwelle gegeneinander verkippen. Dadurch, dass die axialen Stützelemente des zweiten Lamellentyps im radialen Bereich der Klemm- oder Zentrierelemente der Blechlamellen ersten Typs axial an den Klemmelementen und Zentrierelementen des ersten Lamellentyps einliegen, sind diese einer wesentlich geringeren Biegebelastung ausgesetzt, wodurch alle Blechlamellen flächig axial aneinander anliegen. Dadurch werden die Verbindungselemente - beispielsweise die Stanzpaketierungen oder Klebemitteln - zwischen den Blechlamellen nicht aufgebrochen, wodurch alle Blechlamellen definiert auf der Ankerwelle positioniert bleiben. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen vorgegebenen Ausführungen möglich. So ist es besonders vorteilhaft, wenn die zweiten Lamellentypen, die die Magnete in den Magnettaschen fixieren, keine Klemmelemente oder Zentrierelemente aufweisen, die an der Rotorwelle anliegen. Am Umfangsrand der Magnettaschen sind beim zweiten Lamellentyp monolithisch Fixierelemente angeformt, die die Permanentmagnete in die Magnettaschen pressen. Der radial innere Bereich des zweiten Lamellentyps, an dem keine Zentrierelemente oder Klemmelemente angeformt sind, liegt nun durch die an dieser Stelle angeformte axiale Abstützt-Struktur axial an den benachbarten Klemm- und/oder Zentrierelementen an, um diese bei der Montage auf die Rotorwelle axial abzustützen. Bevorzugt sind die Magnettaschen zumindest am zweiten Lamellentyp radial außen mittels einer Umfangswand geschlossen ausgebildet, sodass das Fixierelement den Permanentmagnet an dessen radialer Innenseite radial nach außen gegen die Umfangswand presst, um den Permanentmagneten zuverlässig in der Magnettasche zu fixieren. Das Fixierelement ist dabei besonders günstig als gebogene Haltenase ausgebildet, die radial federnd an der Innenseite des Permanentmagneten anliegt. Das Fixierelement wird beim Ausstanzen des zweiten Lamellentyps mit ausgeformt, und ist bevorzugt am radial inneren Bereich des Polbereichs angeformt, und erstreckt sich in Umfangsrichtung zum Permanentmagneten hin. Als Abstützt-Struktur des zweiten Lamellentyps erstrecken sich besonders günstig radiale Stützstege von den Polbereichen zur Rotorwelle hin, ohne jedoch an der Rotorwelle anzuliegen. Die radialen Stützstege werden ebenfalls bei der Herstellung des zweiten Lamellentyps mit ausgestanzt und sind bezüglich der Umfangsrichtung bevorzugt in einer radialen Linie mit den Klemmelementen und den Zentrierelemente des ersten Lamellentyps angeordnet. In einer ersten Ausführung enden die radialen Stützstege stabförmig mit einem freien Ende. Dieses stabförmigen Stützstege werden dann im montierten Zustand von den Klemmelementen und Zentrierelementen des ersten Lamellentyps überdeckt. Optional können an den radial inneren freien Enden der Stützstege auch tangentiale Fortsätze angeformt sein, die beispielsweise mit der tangentialen Erstreckung der Klemmelemente und der Zentrierelemente korrespondieren. Hierbei können beispielsweise nur an jedem zweiten Polbereich tangentiale Fortsätze angeformt sein, die dann insbesondere mit den tangential breiteren Zentrierelementen überlappen, wohingegen an den Klemmelementen die Stützstege stabförmig ohne tangentiale Fortsätze ausgebildet sind. In einer weiteren Ausführung weist die axiale Abstütz-Struktur einen Stützring auf, der über die radialen Stützstege mit den Polbereichen verbunden ist. Dabei ist der Stützring bevorzugt a