用于电机的转子的转子支架的制作方法

1.本发明涉及用于电机的转子的转子支架。


背景技术：

2.转子叠片组压套到电机的转子支架上可能引起在转子支架处和转子叠片组处的变形。由于转子支架的边缘刚度，这可能引起局部不一样大的接触压力。较大的接触压力在转子叠片组的各个叠片中引起了较大的周向应力，较大的周向应力又导致更大的形变。
3.由us 2013/076199 a1已知一种用于旋转的电机的转子。电机包括：转子轴，转子轴以能转动的方式受支承；和转子芯，转子芯具有在钢叠片组的中央区段中的轴孔。由钢叠片组构成的转子芯在导入到轴孔中的转子轴的周部处拉紧并且通过热收缩固定。转子轴在转子轴的碰触转子芯的轴孔的内部的周部区段的接触区域中，更确切地说在对应转子芯的在转子芯的轴线方向上的端部区域的定位处，具有直径变小的区段。


技术实现要素：

4.本发明的任务可以被视为，减少转子支架的变形和接触压力以及在转子叠片组的各个叠片中的变形。该任务通过独立权利要求的主题解决。有利的实施方式是从属权利要求、随后的说明书以及附图的主题。
5.按照本发明建议，对转子支架(非转子轴)的外轮廓进行修正，该修正在运行转速下引起了在转子叠片组的轴向长度上的恒定的压力分配。在此，转子叠片组是外部构件，其包括带有轴向层叠的薄壁的叠片的柱体。在薄壁的内部件、即转子支架处进行修正。在该意义中，按照本发明的第一个方面，提供了用于电机的转子的转子支架。该转子支架是空心实施的构件。转子支架是薄壁的构件。尤其地，转子支架的外径可以比空心实施的转子支架的壁厚大多倍。转子支架不是可以与转子支架连接以驱动转子支架的转子轴。
6.转子支架的外部的周侧面在此形成了用于转子的转子叠片组的承载区域，其中，承载区域在转子支架的轴向方向上延伸。按照本发明尤其规定，外部的周侧面在转子支架的径向方向上的延伸度沿着承载区域在转子支架的轴向方向上变化，使得当转子叠片组压到转子支架的承载区域上时，在承载区域的轴向端部区段中不产生转子支架和转子叠片组之间的接触压力的最高值。由外部的周侧面形成的承载区域的径向的走向因此沿着轴向方向与通过转子叠片组的压套所产生的接触压力相匹配，使得在转子支架的轴向的边缘区域中不再出现峰值，而是现在在整个承载区域内是均衡的，从而特别是在承载区域的轴向端部区段中不出现压力峰值。由此在转子叠片组被压到转子支架上时，显著减少了转子支架和转子叠片组的变形。
7.在承载区域的区域内的外部的周侧面的径向上的变化是对转子支架的外轮廓的修正，该修正例如可以通过对转子支架的切屑加工来产生。例如可以通过车削来加工转子支架的外部的周侧面，从而使转子支架的外径在轴向端部区段中变小。在这种状况中，尤其可以使用cnc车削方法，由此可以实现特别小的和逐渐精细分级的材料去除。
8.尤其可以选择对转子支架的修正，使得该修正在运行转速下引起在转子叠片组的轴向长度上的恒定的压力分配。在该意义中，在一个实施方式中，外部的周侧面在转子支架的径向方向上的延伸度沿着承载区域在转子支架的轴向方向上变化，使得当转子叠片组在承载区域中压到转子支架上时并且当转子支架以预定的运行转速转动时，在承载区域内接触压力的分布沿着轴向方向是恒定的。
9.在转子支架中的周向应力尤其可以借助隆起(bombierung)来减小，从而特别有效地抵抗了由于叠片组压套到转子支架上所造成的影响。在该意义中，在另一个实施方式中，承载区域被隆起地实施。
10.承载区域可以具有第一轴向端部区段、第二轴向端部区段和布置在第一轴向端部区段和第二轴向端部区段之间的中央区段，其中，中央区段在径向方向上向外延伸得比第一轴向端部区段和第二轴向端部区段更远。尤其可以如下这样地实施外部的周侧面的这种不一样远的延伸，即，使得转子支架的材料厚度在承载区域的中央区段内比在承载区域的轴向端部区段内更大。在轴向端部区段内的较小的材料厚度在此没有在转子支架的径向内侧处出现，而是在转子支架的径向外侧处出现。该较小的材料厚度几乎不会在轴向端部区段内削弱转子支架，而是取而代之地明显减小了在轴向端部区段中的接触压力。由于外部的周侧面在轴向端部区段内与在承载区域的中央区段内相比在径向方向上向外延伸得不那么远，所以转子的刚度在转子支架的两个轴向端部区段中被减小。由此避免了：由于叠片组的压套而在两个轴向端部区段内产生大的压力，使得转子叠片组在轴向端部区段的区域中塑性变形。因此确保了：转子叠片组尤其是也在高转速下、例如在运行转速(最大允许的转速)下，始终保持了传递扭矩所需的与转子支架的接触。
11.在这种状况中，尤其是从制造技术的角度来看特别有利的是，在径向上不一样高地构成的区段之间的过渡通过半径实现。半径可以精确且简单地通过cnc车削来产生。在该意义中，按照另一个实施方式规定，外部的周侧面在径向方向上的延伸度沿着第一半径从第一轴向端部区段直至中央区段地增加，其中，外部的周侧面在径向方向上的延伸度沿着第二半径从第二轴向端部区段直至中央区段地增加。
12.已经证实的是：当外部的周侧面在径向方向上的延伸度在中央区段中比在第一轴向端部区段中并且/或者比在第二轴向端部区段中大了至多1mm或大了至多0.1mm时，那么可以实现特别均匀的接触压力。尤其地，外部的周侧面在径向方向上的延伸度在中央区段中可以比在第一轴向端部区段中并且比在第二轴向端部区段中大了0.02mm，由此可以特别有效地避免不一样大的接触压力和形变。
13.就区段在轴向方向上的延伸度而言，被证实特别有利的是，第一轴向端部区段和第二轴向端部区段在转子支架的轴向方向上分别延伸20mm。尤其地，中央区段在此可以在转子支架的轴向方向上延伸80mm。
14.按照本发明的第二个方面，提供了用于电机的转子。转子包括按照本发明的第一个方面的转子支架和转子叠片组。转子叠片组在承载区域中压到转子支架的外部的周侧面上。按照本发明的第三个方面，电机可以包括按照本发明的第二个方面的转子。按照本发明的第四个方面，用于机动车的驱动系可以包括按照本发明的第三个方面的电机。按照本发明的第五个方面，机动车可以包括按照本发明的第四个方面的驱动系。
附图说明
15.接下来借助示意性附图更为详细地阐释本发明的实施例，其中，为相同的或相似的元件配设相同的附图标记。其中：
16.图1示出转子支架的一部分的纵剖面图，转子叠片组压套到该转子支架上；
17.图2示出按图1的转子支架在没有转子叠片组的情况下的透视图；
18.图3示出根据本发明的一个实施例的带有承载区域的转子支架的透视图；
19.图4示出按图3的转子支架的承载区域的放大的细节视图，其带有支承区域的夸张示出的隆起或凸起；并且
20.图5示出按图3的转子支架的纵剖面图，其中，转子叠片组压到转子支架上。
具体实施方式
21.图1示出了用于没有进一步示出的电机的部分示出的转子2的转子支架1。电机尤其可以设置用于使用在机动车的驱动系中并且驱动机动车。可以通过未示出的转子轴使转子支架1旋转。在转子支架1的轴向端侧的区域中布置有轴承盖3。转子支架1在其外周部上承载转子叠片组4。转子支架1包括承载区域5，转子叠片组4抗相对转动地压到该承载区域上。转子叠片组4压套到转子支架1的承载区域5上导致了作用到转子支架1的承载区域5上的接触压力。
22.图2示出，在承载区域内的接触压力并非是恒定的，而是局部不一样大的。这尤其是因为转子支架1的局部不一样大的刚度。因此，转子支架1在支承区域5的两个轴向端部区段6、7中具有比在由承载区域5形成的中央区段8中更大的材料厚度，中央区段在转子支架1的轴向方向x上布置在轴向端部区段6、7之间。这些根据部位不一样大的材料厚度导致了转子支架1在承载区域5的端部区段6、7中具有比在中央区段8中更高的刚度。
23.图1示出，转子支架1和转子叠片组4由于转子叠片组4的压套而变形。变形不是恒定的，而是可以根据部位表现出不同的程度。因此在转子支架1的不那么刚性的中央区段8中出现了比在更为刚性的端部区段6、7中更强烈的变形。转子叠片组4在轴向的边缘区域中比在中央的轴向区域中更为强烈地变形。在此，导油板也可能强烈地形变，导油板在通过图1示出的实施例中布置在转子叠片组4的轴向端侧的区域中。图1示出了在最大转速情况下强烈地过度延展状态中的转子2，以便更好地图示出变形。这些变形由在转子支架1和转子叠片组4之间的不一样大的接触压力所引起。图2示出了在转子支架1的承载区域5内的根据部位所不一样大的接触压力，其中，特别是在其中一个端部区段7的区域中出现了特别大的接触压力。
24.图3和图4示出了用于未进一步示出的电机的通过图5示出的转子107的转子支架101。电机尤其可以设置用于使用在机动车的驱动系中并且驱动机动车。转子支架101是空心实施的构件，该构件的主要部分基本上柱体式地成形。可以通过未示出的转子轴使转子支架101旋转。在转子支架101的轴向端侧的区域中，轴承盖109略远地伸入到转子支架101中。转子支架101的内部的周侧面110在此压到轴承盖109的外部的周侧面111上，从而转子支架101和轴承盖109力锁合(kraftschl
ü
ssig)且抗相对转动地相互连接。
25.转子支架101设置用于容纳通过图5示出的转子叠片组108，该转子叠片组在转子支架101的径向方向r上包围转子支架101。转子叠片组108可以被视为外部构件，其包括带
有在转子支架101的轴向方向x上层叠的、在轴向方向x上薄壁的叠片的柱体。与转子叠片组108相比，转子支架101是在径向方向r上薄壁的内部件。为了容纳转子叠片组108，转子支架101具有承载区域102。承载区域102由转子支架101的外部的周侧面103形成或成形出。转子叠片组108被压到承载区域102上，从而转子叠片组108力锁合地支承在转子支架101的外部的周侧面103上，以便在转子支架101和转子叠片组108之间传递扭矩。转子叠片组108压套到转子支架101的承载区域102上导致了接触压力，所述接触压力在承载区域102内作用到转子支架101和转子叠片组108上。
26.承载区域102在转子支架101的轴向方向x上延伸并且在所示的实施例中包括第一轴向端部区段104、中央区段106和第二轴向端部区段105。第一端部区段104和第二端部区段105在转子支架101的轴向方向x上限界出承载区域102。承载区域102的中央区段106在轴向方向x上在两个端部区段104、105之间延伸。第一轴向端部区段104和第二轴向端部区段105在所示的实施例中在转子支架101的轴向方向x上分别延伸20mm。中央区段106在转子支架101的轴向方向x上延伸80mm。
27.转子支架101在承载区域102中凸起地实施。在所示实施例中，转子支架101在径向方向r上根据部位实施得不一样厚。在此，沿着轴向方向x，外部的周侧面103的延伸度从第一端部区段104出发直至中央区段106地上升，在中央区段中是恒定的并且紧接着在另一侧上直至第二端部区段105地又下降。在此，外部的周侧面103的径向延伸度从第一轴向端部区段104出发沿着第一半径r1直至中央区段106地增加。从另一个轴向侧，外部的周侧面103的径向延伸度以镜像对称的方式从第二轴向端部区段105出发沿着第二半径r2直至中央区段106地增加。转子支架101的外部的周侧面103的径向延伸度在所示实施例中在中央区段106中可以比在第一轴向端部区段104中和比在第二轴向端部区段105中大了0.02mm的差
△
r。第一半径r1和第二半径r2在此可以例如具有10000mm的长度。
28.外部的周侧面103在转子支架101的径向方向r上的延伸度以该方式沿着承载区域102在轴向方向x上变化，使得当转子叠片组108如通过图5示出的那样压到转子支架101的承载区域102上时，在承载区域102的轴向端部区段104、105中不出现在转子支架101和转子叠片组108之间的接触压力的最高值。在此，在所示实施例中沿着轴向方向x来选择外部的周侧面103的径向走向，使得当转子叠片组108在承载区域102内压套到转子支架101上时并且当转子支架101以预定的运行转速转动时，接触压力在承载区域102内的分布沿着轴向方向x是恒定的。
29.附图标记列表
30.△rꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
径向延伸度的差
31.r
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
径向方向
32.r1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一直径
33.r2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二直径
34.x
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
轴向方向
[0035]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
转子支架
[0036]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
转子
[0037]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
轴承盖
[0038]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
转子叠片组
[0039]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
承载区域
[0040]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
承载区域的轴向端部区段
[0041]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
承载区域的轴向端部区段
[0042]8ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
承载区域的中央区段
[0043]9ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
导油板
[0044]
101
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
转子支架
[0045]
102
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
承载区域
[0046]
103
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
外部的周侧面
[0047]
104
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
承载区域的轴向端部区段
[0048]
105
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
承载区域的轴向端部区段
[0049]
106
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
承载区域的中央区段
[0050]
107
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
转子
[0051]
108
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
转子叠片组
[0052]
109
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
轴承盖
[0053]
110
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
转子支架的内部的周侧面
[0054]
111
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
轴承盖的外部的周侧面