AT525718A1

AT525718A1 - Rotor

Info

Publication number: AT525718A1
Application number: ATA50977/2021A
Authority: AT
Inventors: Morawetz Dipl -Ing Rudolf; Milantasch Dipl -Ing Josef; Eilenberger Dr Andreas
Original assignee: Miba Emobility Gmbh
Priority date: 2021-12-07
Filing date: 2021-12-07
Publication date: 2023-06-15
Also published as: AT525718B1; WO2023102587A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rotor (3) mit einer Welle (4) und mit zumindest einer Lamelle (5), die auf der Welle (4) angeordnet ist, wobei die Lamelle (5) einen Durchbruch (7) aufweist, durch den die Welle (4) hindurchgeführt ist, und wobei die Lamelle (5) ein erstes Verbindungselement (8) aufweist, das mit einem auf der Welle (4) ausgebildeten zweiten Verbindungselement (9) zusammenwirkt, und wo- bei in Radialrichtung (12) oberhalb des ersten Verbindungselementes (8) in der Lamelle (5) ein Durchbruch (10) ausgebildet ist, sodass das erste Verbindungselement (8) federelastisch verformbar ist.

Description

bindungselement zusammenwirkt.

Zudem betrifft die Erfindung eine Lamelle aus einem Metallblech für den Rotor einer elektrische Maschine, wobei die Lamelle einen Lamellenkörper mit einem Durchbruch aufweist, durch den eine Welle der elektrischen Maschine hindurchführbar ist, und wobei der Lamellenkörper ein erstes Verbindungselement aufweist, das mit einem auf der Welle ausgebildeten zweiten Verbindungselement zu-

sammenwirkt.

Weiter betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine umfassend einen Stator

und einen Rotor.

Zur Anbindung der Blechlamellen an die Rotorwelle eines Elektromotors ist es bekannt, verformbare Formelemente einzusetzen. Beispielsweise beschreibt die

DE 10 2007 032 138 A1 ein Verfahren zur Befestigung eines Lamellen- oder Rotorblechpakets auf einer Rotorwelle oder einem Rotorträger eines Rotors einer elektrischen Maschine sowie einen Rotor für eine elektrische Maschine, wobei das Lamellen- oder Rotorblechpaket kraftschlüssig mit der Rotorwelle oder dem Rotorträger verbunden wird/ist. Es ist vorgesehen, dass das Lamellen- oder Rotorblechpaket an einer inneren oder an einer äußeren Umfangsfläche mit überstehenden Vorsprüngen versehen und anschließend unter plastischer Verformung der Vor-

sprünge auf die Rotorwelle oder den Rotorträger aufgepresst bzw. in eine Öffnung

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schluss mit der Rotorwelle oder dem Rotorträger verbinden.

Die EP 3 172 815 B1 beschreibt einen Rotor für einen Elektromotor mit einer Welle und mit mehreren Lamellen, die auf der Welle aufgenommen sind und wobei die Lamellen einen Innendurchgang aufweisen, durch den die Welle hindurchgeführt ist, sodass die Lamellen über den Innendurchgang auf der Welle zentriert sind. Die Lamellen weisen im Innendurchgang ausgebildete Federzungen auf, die mit einer Verspannungskraft in Umfangsrichtung mit wenigstens einer an der

Welle ausgebildeten Gegengeometrie verspannt sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Möglichkeit zur Kompensation des Einflusses der Fliehkraft auf die Anbindung der Blechlamellen an der Rotorwelle eines eingangs genannten Rotors für eine elektrische Maschine

zu schaffen.

Die Aufgabe der Erfindung wird bei dem eingangs genannten Rotor dadurch gelöst, dass in radialer Richtung oberhalb des ersten Verbindungselementes in der Lamelle ein Durchbruch ausgebildet ist, sodass das erste Verbindungselement fe-

derelastisch verformbar ist.

Zudem wird die Aufgabe der Erfindung mit der eingangs genannten Lamelle gelöst, bei der in radialer Richtung oberhalb des ersten Verbindungselementes im Lamellenkörper ein Durchbruch ausgebildet ist, sodass das erste Verbindungsele-

ment federelastisch verformbar ist.

Weiter wird die Aufgabe der Erfindung bei dem eingangs genannten Elektromotor

dadurch gelöst, dass dieser den Rotor nach der Erfindung aufweist.

Von Vorteil ist dabei, dass mit dieser Ausbildung des Rotors eine Kombination aus kraft- und formschlüssiger Verbindung erreicht werden kann, wobei aufgrund des Durchbruchs der an der Welle anliegende, verbleibende Abschnitt der Lamelle ein

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chen werden kann.

Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Durchbruch in der Lamelle zumindest annähernd sichelförmig ausgebildet ist. Mit dieser Ausführungsvariante kann die federelastische Wirkung des ersten Verbindungselementes weiter verbessert werden, insbesondere wenn nach einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung das erste Verbindungselement bogenförmig ausgebildet ist. Letztere Ausführungsvariante kann auch das Aufweiten der

Lamelle unter Fliehkrafteinfluss besser vermeiden.

Entsprechend einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung kann das erste Verbindungselement zwei voneinander in Umfangsrichtung beabstandete Kontaktpunkte oder Kontaktbereiche mit der Welle aufweisen. Durch diese Ausbildung des kraftschlüssigen Anteils der Verbindung zwischen Lamelle und Welle kann ein

Zentrierungseffekt für die Lamelle erreicht werden.

Sollten die kraftschlüssige Komponente nicht auf Kontaktpunkte beschränkbar, sondern als Kontaktbereich ausgebildet sein, kann gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen sein, dass sich die Kontaktbereiche jeweils über eine Länge erstrecken, die zwischen 0,1 % und 10 % der Gesamtlänge des ersten Verbindungselementes beträgt. Mit Einhaltung dieses Längenbereichs für die Kontaktbereiche kann eine Reduktion des federelastischen Verhaltens des

ersten Verbindungselementes besser vermieden werden. Durch diese gezielte

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tragen.

Der genannte Zentrierungseffekt wird unterstützt, wenn gemäß einer Ausführungsvariante Normale durch die Kontaktpunkte oder Kontaktbereiche einen von der Radialrichtung abweichenden Verlauf aufweisen und sich außerhalb des Mittelpunkts der Welle — in Axialrichtung betrachtet — mit einem Schnittwinkel schneiden. Es kann damit eine drehzahlunabhängige Verbindung zwischen Lamelle und Welle für die Drehmomentübertragung und Zentrierung der Lamelle erreicht werden, da die Verbindungskraft nicht genau, sondern nur annähernd in radiale Rich-

tung und zusätzlich in Umfangsrichtung gerichtet ist.

Dieser Effekt kann verstärkt werden, wenn gemäß einer Ausführungsvariante der

Erfindung der Schnittwinkel der Normalen zwischen 5 ° und 90 ° beträgt.

Zur Verbesserung des federelastischen Verhaltens des ersten Verbindungselementes kann nach einer anderen Ausführungsvariante vorgesehen sein, dass das erste Verbindungselement eine radiale Breite von maximal 40 % der radialen

Breite der Lamelle aufweist.

Der Anbindung der Lamelle an die Welle kann weiter verbessert und das Abheben der Lamelle von der Welle weiter reduziert werden, wenn nach einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung zwischen dem ersten Verbindungselement und

dem zweiten Verbindungselement außerhalb der Kontaktpunkte oder der Kontaktbereiche ein radialer Abstand ausgebildet ist, wobei der radialer Abstand zwischen

0,1 % und 5 % einer radialen Höhe des zweiten Verbindungselementes beträgt.

Zur einfacheren Montierbarkeit der Lamelle auf der Welle kann entsprechend einer Ausführungsvariante der Erfindung das zweite Verbindungselement im Querschnitt betrachtet höckerförmig, halbzylinderförmig, halbeliptisch, parabolisch, lin-

senförmig, rampenförmig, trapezförmig, dreieckförmig, polygonal ausgebildet sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein,

dass das erste Verbindungselement eine Dicke in axialer Richtung zwischen 50 %

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falls die Montierbarkeit der Lamelle auf der Welle zu verbessern.

Obwohl es möglich ist, nur einen Verbindungsbereich zwischen Lamelle und Welle auszubilden, ist es für die Vermeidung des Aufweitens der Lamelle von Vorteil, wenn nach einer Ausführungsvariante der Erfindung über den Umfang der Lamelle verteilt mehrere erste Verbindungselemente und über den Umfang der Welle ver-

teilt mehrere zweite Verbindungselemente angeordnet sind.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden

Figuren näher erläutert.

Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:

Fig. 1 eine elektrische Maschine im Längsschnitt;

Fig. 2 einen Ausschnitt aus einem Rotor in Stirnansicht;

Fig. 3 ein vergrößertes Detail des Ausschnittes nach Fig. 2;

Fig. 4 eine Ausführungsvariante eines zweiten Verbindungselementes in

Stirnansicht;

Fig. 5 eine weitere Ausführungsvariante eines zweiten Verbindungselementes

in Stirnansicht;

Fig. 6 eine weitere Ausführungsvariante eines zweiten Verbindungselementes

in Stirnansicht.

Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der

Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die

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angaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

Fig. 1 zeigt eine vereinfachte Darstellung einer elektrische Maschine 1 in Form eines Elektromotors. Die elektrische Maschine 1 umfasst einen Stator 2 und einen Rotor 3. Der Rotor 3 ist radial innerhalb des Stators 2 angeordnet, also vom Stator 2 umgeben. Weiter weist der Rotor 3 eine Welle 4 auf, auf der er drehfest ange-

ordnet bzw. mit der er drehfest verbunden ist.

Es sei darauf hingewiesen, dass die elektrische Maschine 1 nach Fig. 1 nur als Beispiel zu verstehen ist. Die elektrische Maschine 1 kann auch anders ausgeführt sein, beispielsweise als Axialflussmaschine. In diesem Fall ist der Stator 2 in axialer Richtung neben dem Rotor 3 und nicht diesen umgebend angeordnet. Zudem kann die elektrische Maschine 1 auch mehr als einen Stator 2 und/oder mehr als einen Rotor 3 aufweisen. Weiter muss die elektrische Maschine 1 nicht zwingend ein Elektromotor sein, sondern kann beispielsweise auch als Generator ausgebil-

det sein.

Die elektrische Maschine 1 ist auch dahingehend vereinfacht dargestellt, als auf die Darstellung der Windungen bzw. Spulen verzichtet wurde, nachdem dieser

Aufbau aus dem einschlägigen Stand der Technik dazu bekannt ist. Zu weiteren Einzelheiten derartiger elektrischer Maschinen 1 sei daher auf diesen einschlägi-

gen Stand der Technik verwiesen.

Der Rotor 3 weist zumindest einen Lamelle 5 auf. Vorzugsweise weist der Rotor 3 aber eine Mehrzahl an Lamellen 5 auf, die zu einem Lamellenpaket (auch als Blechpaket bezeichenbar) zusammengefasst sind. Es ist weiter bevorzugt, dass alle Lamellen 5 des Rotors 3 ausgebildet sind, sodass die folgenden Ausführungen, die auf eine Lamelle 5 gerichtet sind, auch auf alle weiteren Lamellen 5 über-

tragbar sind.

Die Lamelle 5 weist einen Lamellenkörper 6 (siehe Fig. 2) aus einem Metallblech, insbesondere einem sogenannten Elektroblech, auf bzw. besteht daraus. Derar-

tige Elektrobleche sind an sich bekannt, sodass sich weitere Erörterungen dazu

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Silizium.

Für die Anordenbarkeit der Lamelle 5 auf der Welle 4 weist der Lamellenkörper 6 einen Durchbruch 7 auf, der zentrisch ausgebildet ist, und durch den sich die Welle 4 erstreckt. Mit anderen Worten ausgedrückt ist die Lamelle 5 zumindest an-

nährend kreisringförmig ausgebildet.

Wie bereits ausgeführt ist die Lamelle 5 drehfest auf der Welle 4 angeordnet, sodass mit der Drehung der Welle 4 auch die Lamelle 5 mitgedreht wird. Dazu weisen einerseits die Lamelle 5 ein erstes Verbindungselement 8 und die Welle 4 ein mit diesem ersten Verbindungselement 8 zusammenwirkendes zweites Verbindungselement 8 auf, wie dies aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist. Das erste Verbindungselement 8 der Lamelle 5 ist vorzugsweise einstückig mit dem restlichen

Lamellenkörper 6 ausgebildet.

Das erste Verbindungselement 8 der Lamelle 5 ist als federelastisches Formelement ausgebildet. Für die Bereitstellung der Federelastizität ist in radialer Richtung oberhalb des ersten Verbindungselementes 8 in der Lamelle 5, d.h. im Lamellen-

körper 6, ein Durchbruch 10 ausgebildet.

Der Durchbruch 10 ist zur Gänze vom Werkstoff der Lamelle 5, d.h. zur Gänze vom Lamellenkörper 6, umgeben bzw. begrenzt, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist. Mit anderen Worten ausgedrückt ist der Durchbruch 10 also nicht in Form einer of-

fenen Nut ausgebildet.

Der Durchbruch 10 bewirkt, dass das erste Verbindungselement 9 bei der Montage der Lamelle 5 auf der Welle 4 in diesen Durchbruch 10 ausweichen kann. Dabei wird das erste Verbindungselement 9 auch vorgespannt (in der Umfangsrichtung 11 der Lamelle 5). Es sei erwähnt, dass die Montage der Lamelle 5 ohne de-

ren Erwärmung erfolgen kann.

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zuordnen bzw. auszubilden.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist der Durchbruch 10 vorzugsweise zumindest annähend sichelförmig bzw. bumerangförmig (in Ansicht auf die axiale Stirnfläche der Lamelle 5) ausgebildet. Es ist damit gemeint, dass der Durchbruch 10 zwei Abschnitte 13, 14 aufweist, die zueinander in einem Winkel 15 angeordnet sind. Der Winkel 15 wird zwischen den Mittellinien durch die Abschnitte 13, 14 gemessen, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist. Der Winkel 15 zwischen den Abschnitten 13, 14

kann zwischen 30 ° und 170 °, beispielsweise je 45 ° zur Mittelline, betragen.

Vorzugsweise sind die beiden Abschnitte 13, 14 in gleich ausgebildet, insbeson-

dere auch gleich lang.

Weiter kann ein Endbereich oder können beiden Endbereich gerundet ausgeführt sein. Es ist zudem möglich, dass eine Breite 16 der Abschnitte 13, 14 über deren gesamte Länge — gegebenenfalls mit Ausnahme der Endbereiche — gleichblei-

chend ist.

Der Durchbruch 10 kann aber auch eine andere Form aufweisen. Beispielsweise kann der Durchbruch 10 geradlinig verlaufen, also der Winkel 15 zwischen den Abschnitten 13, 14 180 ° betragen. Weiter kann der Durchbruch 10 für den Eingriff

von Hilfswerkzeugen zur Montage der Lamelle 5 geformt sein.

Weiter kann sich der Durchbruch 10 anders als dargestellt genau in Umfangsrichtung erstrecken, sodass der Durchbruch 10 an jeder Stelle den gleichen Abstand vom Mittelpunkt der Lamelle 5 aufweist — gegebenenfalls mit Ausnahme der ge-

rundeten Endbereiche.

Weiter kann sich die Breite 16 über den Längsverlauf des Durchbruchs 10 bzw. der beiden Abschnitte 13, 14 ändern, sodass der Durchbruch 10 breiter oder

schmäler wird. Beispielsweise kann ein Mittenbereich des Durchbruchs 10 breiter

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schnitt der Lamelle 5 spannungsoptimiert ist.

Es ist weiter bevorzugt, wenn sämtliche Eckbereiche des Durchbruchs 10 mit Rundungen versehen sind bzw. gerundet ausgebildet sind, sodass also der Durch-

bruch 10 keine spitzen Ecken aufweist, die u.U. eine Kerbwirkung haben könnten.

Obwohl die in Fig. 2 dargestellte Form des Durchbruchs 10 die bevorzugte ist, kann der Durchbruch 10 auch anders gestaltet sein, solange er die federelastische Funktionalität des ersten Verbindungselementes 8 ermöglicht. Beispielsweise kann er rund, oval, polygonal, etc., jeweils in Stirmseitenansicht betrachtet, ausge-

führt sein.

Der Durchbruch 10 kann mittels eines Schneidwerkzeugs aus dem Lamellenkörper 6 geschnitten bzw. gestanzt werden, insbesondere gleichzeitig mit der Herstellung des Lamellenkörpers 6 an sich, sodass also der Durchbruch 10 mit dem Werkzeug für die Herstellung des Lamellenkörpers 6 aus einer Blechplatine herge-

stellt werden kann.

Das erste Verbindungselement 8 ist gemäß einer Ausführungsvariante der Lamelle 5 streifenförmig bzw. bogenförmig ausgebildet. Auch dieses erste Verbindungselement 8 folgt mit seinem Verlauf bevorzugt nicht genau der Umfangsrichtung 11, sondern weist ein Mittenbereich 17 einen größeren radialen Abstand vom Mittelpunkt der Lamelle 5 auf, als unmittelbar daran anschließenden Abschnitte 18, 19 des ersten Verbindungselementes 8. Dadurch entsteht zwischen dem ersten Verbindungselement 8 der Lamelle 5 und dem zweiten Verbindungselement 9

der Welle 4 ein Freiraum 20, wie dies besser auch aus Fig. 3 ersichtlich ist.

Die beiden Abschnitte 19, 20 des ersten Verbindungselementes 8 sind vorzugsweise gleich ausgebildet, insbesondere auch gleich lang, sodass das erste Verbindungselement 8 bevorzugt symmetrisch ausgebildet ist. Auch der Durchbruch 10

ist vorzugsweise symmetrisch ausgebildet.

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Prinzipiell kann das erste Verbindungselement 8 auch eine andere Form aufweisen, solange dessen Funktionalität der elastischen Verformbarkeit gewährleistet

ist.

Das erste Verbindungselement 8 ist in radialer Richtung insbesondere unmittelbar anschließend an das zweite Verbindungselement 9 angeordnet, ist also Teil des inneren Umfanges der zumindest annähend kreisringförmigen Lamelle 5. Das zumindest annähernd bezieht sich dabei auf den, den Freiraum 20 bildenden Mittelabschnitt, der durch die Abweichung von der Kreisform des inneren Umfanges der

Lamelle 5 entsteht.

Bevorzugt sind die beiden Abschnitte 18, 19 des ersten Verbindungselementes 8 gleich lang. Die Länge wird dabei auf halber radialer Höhe des Verbindungselementes 8 gemessen. Insbesondere kann das erste Verbindungselement 8 sym-

metrisch ausgeführt sein.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsvariante der Lamelle 5 kann vorgesehen sein, dass das erste Verbindungselement 8 zwei voneinander in Umfangsrichtung 11 beabstandete Kontaktpunkte oder Kontaktbereiche mit der Welle 4, d.h. dem zweiten Verbindungselement 9 aufweist. Das zweite Verbindungselement 9 ist ja Bestandteil der Welle 4, insbesondere einstückig damit ausgebildet. Darüber hinaus kann das erste Verbindungselement 8 das zweite Verbindungselement 9 nicht

berührend ausgebildet bzw. angeordnet sein.

Diese Ausführungsvariante ist besser aus Fig. 3 ersichtlich. In dieser Fig. 3 ist die Anbindung der Lamelle 5 an die Welle 4 übertrieben dargestellt, d.h. eine dargestellt Beabstandung der Lamelle 5 von der Welle 4 neben dem über die Verbindungselemente 8, 9 gebildeten Verbindungsbereich ist in der realen Ausführung

nicht gegeben, sondern liegt die Lamelle 5 in diesen Bereichen an der Welle 4 an.

Vorzugsweise liegt das erste Verbindungselement 8 nur in zwei Punkten, den Kontaktpunkten, am zweiten Verbindungselement 9 an. Herstellungsbedingt kann aber auch ein Verbindungsbereich ausgebildet sein. In diesem Fall weisen die bei-

den Kontaktbereiche jeweils über eine Länge 21 auf, die zwischen 0,1 % und 10

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% der Gesamtlänge des ersten Verbindungselementes 8 beträgt. Die Gesamtlänge ist dabei jene Stecke, die das erste Verbindungselement 8 unterhalb des Durchbruchs 10 einnimmt, wobei der Beginn und das Ende über die äußersten Punkte des Durchbruchs 10 bestimmt werden, die durch radiale Strahlen 22, die durch den Mittelpunkt der Lamelle 5 verlaufen, bestimmt werden, wie dies aus Fig.

2 ersichtlich ist.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Lamelle 5 bzw. des Rotors 3 kann vorgesehen sein, dass Normale 23 durch die Kontaktpunkte oder Kontaktbereiche einen von der Radialrichtung abweichenden Verlauf aufweisen und sich außerhalb des Mittelpunkts 24 der Welle 4, und somit auch der Lamelle 5, — in Axialrichtung betrachtet und auf die Ebene bezogen (bzw. der Drehachse der Welle 5) — mit einem Schnittwinkel 25 schneiden. Sollten Kontaktbereiche ausgebildet sein, werden die Normalen 23 durch die Mitte der Kontaktbereiche geführt, sodass die beiden dadurch entstehenden Teilbereiche gleich groß bzw. gleich

lang sind.

Der Schnittwinkel 25 kann einen Wert zwischen 0,1 ° und 120 ° einnehmen. In der bevorzugten Ausführungsvariante weist der Schnittwinkel 25 der Normalen 24

aber einen Wert zwischen 5 ° und 90 °, insbesondere zwischen 10 ° und 45 ° auf.

Entsprechend einer weiteren Ausführungsvariante der Lamelle 5 bzw. des Rotors 3 kann vorgesehen sein, dass das erste Verbindungselement 8 eine radiale Breite 26 von maximal 40 %, insbesondere zwischen 5 % und 35 % bzw. zwischen 10 % und 20 %, der radialen Breite 27 der Lamelle 5 aufweist. Mit dem Begriff „maximal“ wird berücksichtigt, dass das erste Verbindungselement 8 einen von der exakten Umfangsrichtung 11 abweichenden Verlauf aufweist, und somit die radiale Breite

26 über den Verlauf in Umfangsrichtung variiert.

Nach einer weiteren Ausführungsvariante der Lamelle 5 bzw. des Rotors 3 kann vorgesehen sein, dass zwischen dem ersten Verbindungselement 8 und dem zweiten Verbindungselement 9 außerhalb der Kontaktpunkte oder der Kontaktbe-

reiche ein radialer Abstand 28 ausgebildet ist, wobei der radialer Abstand 28 zwi-

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schen 0,1 % und 5 % einer maximalen radialen Höhe 29 des zweiten Verbindungselementes 9 beträgt, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist. Der maximale Ab-

stand 28 definiert dabei die maximale Höhe des Freiraums 20 in radialer Richtung.

Gemäß einer anderen Ausführungsvariante ist es auch möglich, dass der zwi-

schen dem ersten und zweiten Verbindungselement 8, 9 gebildete Freiraum 20 in der Lamelle 5 für den Eingriff von Hilfswerkzeugen zur Montage der Lamelle 5 geformt sein kann. Dabei ist es auch möglich, dass der voranstehend genannte radi-

aler Abstand 28 größer als voranstehend angegeben ist.

Das zweite Verbindungselement 9 kann wie in Fig. 2 bzw. 3 dargestellt im Querschnitt betrachtet höckerförmig bzw. linsenförmig bzw. halboval ausgebildet sein. Das zweite Verbindungselement 9 kann aber auch eine andere Querschnittsform aufweisen, wie z.B. trapezförmig (siehe Fig. 4), dreieckförmig (siehe Fig. 5), halbzylinderförmig (siehe Fig. 6), halbeliptisch, parabolisch, rampenförmig, polygonal, etc. Die aufgezählte Formen sind beispielhaft zu verstehen, auch wenn sie bevorzugte Ausführungsvarianten sind. Das zweite Verbindungselement 9 kann auch eine davon verschiedene Querschnittsform aufweisen, insbesondere wenn damit die Ausführung der Anbindung der Lamelle 5 an die Welle 4 mit den beschriebenen (ausschließlich) zwei Kontaktpunkten bzw. (ausschließlich) zwei Kontaktberei-

chen erreicht wird.

Das zweite Verbindungselement 9 kann in axialer Richtung der Welle 4 mit gleichbleibender radialer Höhe 29 ausgebildet werden, zumindest im Bereich der Anordnung der Lamelle(n) 5 (d.h. des Blechpakts) auf der Welle 4. Es ist aber auch möglich, dass die radiale Höhe 29 über den axialen Verlauf kleiner wird, sodass das Aufstecken der Lamellen 5 auf die Welle 4 durch diese Rampenausführung einfacher durchgeführt werden kann. Es ist weiter möglich, dass die Welle 4 auRerhalb des Bereichs der Anordnung der Lamelle(n) 5 ohne das zweite Verbin-

dungselement 9 ausgebildet ist.

Nachdem das erste Verbindungselement 8 vorzugsweise durch Schneiden aus einem Blech hergestellt wird, wie dies voranstehend ausgeführt wurde, weist es vor-

zugsweise eine Dicke in axialer Richtung auf, die der Dicke der restlichen Lamelle

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5 entspricht. Es kann aber auch vorgesehen werden, dass die axiale Dicke des ersten Verbindungselementes 8 verringert wird, beispielsweise durch spanende Bearbeitung, um damit das federelastische Verhalten zu verbessern. In diesem Fall kann das erste Verbindungselement 8 eine Dicke in axialer Richtung von nicht weniger als 50 % der der Dicke der Lamelle 5 in gleicher Richtung aufweisen. Somit kann also das erste Verbindungselement 8 eine Dicke in axialer Richtung zwi-

schen 50 % und 100 % der Dicke der Lamelle 5 in gleicher Richtung aufweisen.

Im voranstehenden wurde nur ein Verbindungsbereich mit einem ersten und einem zweiten Verbindungselement 8, 9 beschrieben. Es ist jedoch möglich, dass über den Umfang der Lamelle 5 bzw. des Rotors 3 verteilt, insbesondere gleichmäßig verteilt, mehrere derartige Verbindungsbereiche mit einem ersten und einem zweiten Verbindungselement 8, 9 ausgebildet bzw. angeordnet sein können, beispielsweise zwei oder drei oder vier, etc. Vorzugsweise sind dabei alle Verbindungsbereiche gleich ausgebildet, sodass die voranstehenden Ausführungen auch

auf die weiteren Verbindungsbereiche übertragen werden können.

Die Ausführungsbeispiele zeigen bzw. beschreiben mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass auch Kombinationen der einzelnen

Ausführungsvarianten untereinander möglich sind.

Weiter kann der Rotor 3 auch in eine anderen Baugruppe eingesetzt werden, beispielsweise in einer Lamellenkupplung. Zudem kann das erste Verbindungselement 8 Teil einer Nabe sein, die mit dem auf der Welle 4 ausgebildeten zweiten Verbindungselement 9 zusammenwirkt, sodass eine Welle-Nabe Verbindung mit einer mit einer Welle 4 und mit einer Nabe, die auf der Welle 4 angeordnet ist, wobei die Nabe einen Durchbruch aufweist, durch den die Welle 4 hindurchgeführt ist, und wobei die Nabe ein erstes Verbindungselement 8 aufweist, das mit einem auf der Welle 4 ausgebildeten zweiten Verbindungselement 9 zusammenwirkt, und wobei in Radialrichtung 12 oberhalb des ersten Verbindungselementes 8 in der Nabe ein Durchbruch ausgebildet ist, sodass das erste Verbindungselement 8

federelastisch verformbar ist, eine eigenständige Erfindung darstellen kann.

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Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus die elektrische Maschine 1 bzw. der Rotor 3 bzw. die La-

melle 5 nicht zwingenderweise maßstäblich dargestellt sind.

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Bezugszeichenliste

Maschine

Stator

Rotor

Welle

Lamelle Lamellenkörper Durchbruch Verbindungselement Verbindungselement Durchbruch Umfangsrichtung Radialrichtung Abschnitt Abschnitt

Winkel

Breite Mittenbereich Abschnitt Abschnitt Freiraum

Länge

Strahl

Normale Mittelpunkt Schnittwinkel Breite

Breite

Abstand

Höhe

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Claims

Patentansprüche

1. Rotor (3) mit einer Welle (4) und mit zumindest einer Lamelle (5), die auf der Welle (4) angeordnet ist, wobei die Lamelle (5) einen Durchbruch (7) aufweist, durch den die Welle (4) hindurchgeführt ist, und wobei die Lamelle (5) ein erstes Verbindungselement (8) aufweist, das mit einem auf der Welle (4) ausgebildeten zweiten Verbindungselement (9) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass in Radialrichtung (12) oberhalb des ersten Verbindungselementes (8) in der Lamelle (5) ein Durchbruch (10) ausgebildet ist, sodass das erste Verbindungsele-

ment (8) federelastisch verformbar ist.

2. Rotor (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der oberhalb des ersten Verbindungselementes (8) ausgebildete Durchbruch (10) in der La-

melle (5) zumindest annähernd sichelförmig ausgebildet ist.

3. Rotor (3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das

erste Verbindungselement (8) bogenförmig ausgebildet ist.

4. Rotor (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verbindungselement (8) zwei voneinander in Umfangsrichtung be-

abstandete Kontaktpunkte oder Kontaktbereiche mit der Welle (4) aufweist.

5. Rotor (3) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kontaktbereiche jeweils über eine Länge (21) erstrecken, die zwischen 0,1 % und

10 % der Gesamtlänge des ersten Verbindungselementes (8) beträgt.

6. Rotor (3) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass Normalen (23) durch die Kontaktpunkte oder Kontaktbereiche einen von der Radialrichtung (12) abweichenden Verlauf aufweisen und sich außerhalb des Mittelpunkts (24) der Welle — in Axialrichtung betrachtet — mit einem Schnittwinkel (25)

schneiden.

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7. Rotor (3) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnitt-

winkel (25) der Normalen (23) zwischen 5 ° und 90 ° beträgt.

8. Rotor (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verbindungselement (8) eine radiale Breite (26) von maximal 40 %

der radialen Breite (27) der Lamelle (5) aufweist.

9. Rotor (3) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Verbindungselement (8) und dem zweiten Verbindungselement (9) außerhalb der Kontaktpunkte oder der Kontaktbereiche ein radialer Abstand (28) ausgebildet ist, wobei der radialer Abstand (28) zwischen 0,1 % und 5 % einer maximalen radialen Höhe (29) des zweiten Verbindungselementes (9) beträgt.

10. Rotor (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verbindungselement (9) im Querschnitt betrachtet höckerförmig, halbzylinderförmig, halbeliptisch, parabolisch, linsenförmig, rampenförmig, trapez-

förmig, dreieckförmig, polygonal ausgebildet ist.

11. Rotor (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verbindungselement (8) eine Dicke in axialer Richtung zwischen

50 % und 100 % der Dicke der Lamelle (5) in gleicher Richtung aufweist.

12. Rotor (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass über den Umfang der Lamelle (5) verteilt mehrere erste Verbindungselemente (8) und über den Umfang der Welle (4) verteilt mehrere zweite Verbin-

dungselemente (9) angeordnet sind.

13. Lamelle (5) aus einem Metallblech für den Rotor (3) einer elektrische

Maschine (1), wobei die Lamelle (5) einen Lamellenkörper (6) mit einem Durch-

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bruch (7) aufweist, durch den eine Welle (4) der elektrischen Maschine (1) hindurchführbar ist, und wobei der Lamellenkörper (6) ein erstes Verbindungselement (8) aufweist, das mit einem auf der Welle (4) ausgebildeten zweiten Verbindungselement (9) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass in der Radialrichtung (12) oberhalb des ersten Verbindungselementes (8) im Lamellenkörper (6) ein Durchbruch (10) ausgebildet ist, sodass das erste Verbindungselement (8) feder-

elastisch verformbar ist.

14. Elektrische Maschine (1), insbesondere Elektromotor, umfassend einen Stator (2) und einen Rotor (3), dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) nach

einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgebildet ist.

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