[发明专利]转子、电动马达、用于制造转子的方法以及转子和电动马达的用途

说明书

本发明涉及：转子(R)，该转子(R)包括具有纵向轴线(L)的轴(1)以及至少以旋转固定的方式连接至轴(1)的转子堆叠件(2)，其中，转子堆叠件(2)包括各单个片材金属叠片(21)，其中，转子堆叠件(2)设置有用于接纳轴(1)的开口(22)，其中，轴(1)是具有壁(11)的中空轴，其中，轴(1)的壁(11)在轴(1)的面向开口(22)的侧部上设置有沿纵向方向延伸的凹部(12)；包括转子(R)和定子(S)的电动马达、特别是同步电机或混合同步电机，其特征在于，转子(R)是根据前述权利要求中的至少一项所述的转子；用于制造根据前述权利要求中的至少一项所述的转子(R)的方法，其中，凹部(12)通过机加工工艺、特别是铣削或者成形工艺、特别是压制来制造；以及根据前述权利要求中的至少一项所述的转子(R)的用途、特别是具有该转子的电动马达的用途，其中，周缘刚度借助于凹部(12)而降低，并且/或者其中，凹部(12)用作用于引导磁场的磁通屏障，并且/或者其中，凹部(12)供应有冷却介质。

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的转子、根据权利要求9的前序部分的电动马达、根据权利要求10的前序部分的用于制造转子的方法以及根据权利要求11、12或15的前序部分的转子的用途。

包括轴和安装在轴上的转子组的转子在大多数情况下用于电动马达中。通常，转子组是由各单个片材叠片组装而成的片材组。在这种情况下，各单个片材叠片已经在轴向方向上串联布置。但是，这样的片材叠片也可以由已经在周向方向上串联布置且连接的各单个片材叠片部段组装而成。

转子组以抗扭的方式连接至轴。通常，这是借助于压力结合完成的。

特别地，在高速下，会产生作用在转子的部件上的相当大的离心力。由此，在借助于压力结合紧固的转子组的情况下，可能会产生问题。通常，与轴相比，转子组具有更高的质量，并且距旋转轴线的间距也更大。此外，转子组由于其进一步远离旋转轴线的质量分布而承受更高的离心力。在这种情况下，转子组可能会在高速下从轴抬起，或者有效重叠减少，并且因此仍然可以传递的扭矩减小。

例如，从DE 10 2014 216905 A1中已知一种具有内螺纹的转子组，该转子组被旋拧到设置有外螺纹的轴上。尽管该措施对于改进轴与转子组之间的连接可能是有用的，但是仍然需要改进转子，特别是需要使轴与转子组之间的连接即使在高速下也构成安全连接。优选地，转子也能够易于制造。

根据本发明，该目的是通过具有权利要求1的特征性特征的转子来实现的。由于轴是具有壁的中空轴、轴的壁被构造成在轴的面向开口的侧部上具有沿纵向方向延伸的凹部的事实，因此可以降低周缘刚度。通过这种方式，在给定相同的压力的情况下，设置有凹部的轴与普通的中空轴相比可以获得更高的压缩。轴用作压缩弹簧，并且可以在转子组变宽的情况下横向移动预压缩距离。由于离心力也作用在轴上(尽管与转子组的情况相比离心力更小)，因此也会发生轴的超出正常直径的变宽。

特别地，所提出的发明的其他有利构型由从属权利要求的特征得出。原则上，各个权利要求的主题和特征可以彼此任意地组合。

在本发明的有利构型中，可以规定的是，凹部定向成平行于轴的纵向轴线和/或彼此平行。

在本发明的另一有利构型中，可以规定的是，凹部构造为中空轴的壁中的长形孔。从制造工程的观点来看，可以有利地例如通过从中空轴的壁中铣削出长形孔来制造构造为长形孔的凹部。但是也可以设想其他制造方法。

在本发明的另一有利构型中，可以规定的是，长形孔在轴的一部分上延伸，特别是在轴的接纳在转子组的开口中的一部分上延伸。通过这种方式，仅减小了对于改进轴与转子组之间的连接而言基本必需的区域的周缘刚度。

在本发明的另一有利构型中，可以规定的是，凹部构造为凹槽。凹部作为凹槽的构型基本上由于凹槽具有底部的事实而不同于作为长形孔的构型。这种类型的结构可以优选地通过对中空轴的壁进行定轮廓来实现。在这种情况下，壁优选地具有恒定的壁厚度。