Beschreibung:

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit Rotor.

Es ist allgemein bekannt, dass ein Elektromotor einen drehbar gelagerten Rotor aufweist.

Aus der DE 10 2020 004 644 A1 ist als nächstliegender Stand der Technik ein Elektromotor mit einem auf eine Welle aufgesteckten Aktivteil bekannt.

Aus der DE 10 2021 003 896 A1 ist ein Elektromotor mit Rotor bekannt.

Aus der DE 10 2011 113 876 B4 ist eine Anordnung mit einer Welle-Nabe-Verbindung bekannnt.

Aus der DE JP 2000 - 232 744 A ist eine Pressverbindung einer Rotorwelle bekannt.

Aus der DE 10 2019 005 666 B3 ist ein Elektromotor mit einem auf eine Welle aufgestecktem Aktivteil bekannt.

Aus der DE 10 2017 214 309 A1 ist ein Rotor für eine elektrische Maschine bekannt.

Aus der DE 10 2008 027 758 A1 ist ein Rotor für eine permanenterregte dynamoelektrische Maschine bekannt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Elektromotor weiterzubilden, wobei eine einfache Herstellung ermöglicht werden soll.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Elektromotor nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Elektromotor mit Rotor, insbesondere mit drehbar gelagertem Rotor, sind, dass der Rotor eine Rotorwelle, welche durch eine Ausnehmung des Blechpakets hindurchragt, wobei das Blechpaket hohl ausgeführt ist, wobei die Ausnehmung des Blechpaketes unrund ausgeführt ist und wobei die Rotorwelle in dem von dem Blechpaket in axialer Richtung überdeckten Bereich eine kreiszylindrische Mantelfläche aufweist, wobei an der Rotorwelle ein radial hervorragender Wellenbund ausgeformt ist, wobei das Blechpaket gegen den Wellenbund angestellt ist, wobei im Wellenbund ein ringförmiger Hohlraum angeordnet ist, insbesondere eingearbeitet ist, wobei eine durch den Wellenbund durchgehende Radialbohrung in den Hohlraum mündet, wobei Klebstoff zwischen dem Blechpaket und der Rotorwelle angeordnet ist und der ringförmige Hohlraum zumindest teilweise mit Klebstoff befüllt ist.

Von Vorteil ist dabei, dass bei der Herstellung das Blechpaket an den Wellenbund heranschiebbar ist und durch die Radialbohrung Klebstoff dem ringförmigen Hohlraum zuführbar ist, von dem aus die Freiräume, insbesondere Kanäle zwischen dem Blechpaket und der Welle befüllbar sind. Denn durch die unrunde Ausführung der radialen Innenseite des Blechpakets sind beim Aufstecken des Blechpakets auf die zylindrische Welle Freiräume erzeugt, in welche der Klebstoff zuführbar ist und somit die stoffschlüssige Verbindung zwischen Welle und Blechpaket bewirkt.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Blechpaket einen Stapel von Einzelblechen auf, insbesondere wobei der Stapel von Einzelblechen stanzpaketiert ist, insbesondere wobei die Stapelrichtung parallel zur axialen Richtung, insbesondere also parallel zur Richtung der Drehachse der Rotorwelle, ausgerichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass das Blechpaket als Stapel einfach herstellbar ist. Alternativ ist der Stapel stoffschlüssig verbunden, insbesondere mittels Klebstoff und/oder Backlack.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind zwischen Rotorwelle und Blechpaket sich in axialer Richtung erstreckende, insbesondere durchgehende, Kanäle ausgebildet, welche in den ringförmigen Hohlraum münden. Von Vorteil ist dabei, dass durch bloße unrunde Ausführung der Einzelbleche die Kanäle ausbildbar sind und somit die stoffschlüssige Verbindung bewirkbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung mündet eine weitere, durch den Wellenbund durchgehende, radial gerichtete Bohrung, insbesondere Radialbohrung, in den Hohlraum, insbesondere wobei die weitere Bohrung von der Radialbohrung in Umfangsrichtung 180° entfernt angeordnet ist, insbesondere und die weitere Bohrung denselben Radialabstandsbereich überdeckt wie die Radialbohrung. Vorteil ist dabei, dass Unwucht verringerbar ist, insbesondere, wenn die Radialbohrung die selbe Materialmasse aus dem Wellenbund herausnimmt wie die weitere Bohrung. Außerdem ist eine gleichmäßigere Befüllung der Kanäle mit Klebstoff ermöglicht.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der vom Wellenbund in axialer Richtung überdeckte Bereich den vom ringförmigen Hohlraum in axialer Richtung überdeckten Bereich. Von Vorteil ist dabei, dass der Hohlraum als Einstich herstellbar ist. Somit ist eine einfache Herstellung durch Einstechen eines Drehmeißels ermöglicht.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind am radialen Außenumfang des Blechpakets Dauermagnete angeordnet und/oder befestigt. Von Vorteil ist dabei, dass der Motor als Synchronmotor ausführbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Blechpaket auf die Rotorwelle aufgeschoben und/oder aufgesteckt. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung durch Aufschieben und/oder Aufstecken ermöglicht ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Kanäle in Umfangsrichtung voneinander beabstandet, insbesondere gleichmäßig beabstandet. Von Vorteil ist dabei, dass die Verbindungskraft gleichmäßig verteilt ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die radial innere Begrenzung des Hohlraums, insbesondere der kleinste Radialabstand des Hohlraums, mit in axialer Richtung zunehmendem Abstand zum Blechpaket einen monoton, insbesondere streng monoton, abnehmenden Radialabstandwert auf. Von Vorteil ist dabei, dass der Einstich schräg erfolgt, insbesondere also nicht in rein axialer oder rein radialer Richtung. Somit ist mit zunehmender Tiefe des Einstichs der Radialabstand zur drehbar gelagerten Welle immer kleiner und der Abstand zum Blechpaket immer größer.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die radial äußere Begrenzung des Hohlraums, insbesondere der größte Radialabstand des Hohlraums, mit in axialer Richtung zunehmendem Abstand zum Blechpaket einen monoton, insbesondere streng monoton, abnehmenden Radialabstandwert auf. Von Vorteil ist dabei, dass der ringförmige Hohlraum einen axialen Bereich aufweist, in welchem bei zunehmendem Abstand vom Blechpaket der auf die Drehachse der Rotorwelle bezogen größte Radialabstand des Hohlraums immer kleiner wird, also monoton, insbesondere streng monoton, abnimmt.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zumindest in einem axialen Teilbereich der Abstand zwischen dem größten und dem kleinsten Radialabstand des Hohlraums unabhängig von der axialen Position, insbesondere also konstant ist. Von Vorteil ist dabei, dass die senkrecht zur äußeren Kontur des ringförmigen Hohlraums gemessene Ringbreite des ringförmigen Hohlraums konstant ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der ringförmige Hohlraum vollständig und/oder ununterbrochen umlaufend in Umfangsrichtung ausgebildet. Von Vorteil ist dabei, dass der Klebstoff in allen Umfangswinkelpositionen für Kanäle und zwischen Rotorwelle und Blechpaket angeordnete Zwischenräume bereit stellbar ist, da an jeder Umfangsposition der Hohlraum vorhanden ist und aus ihm somit Klebstoff zum Blechpaket hinaustreten darf.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Ringachse des ringförmigen Hohlraums koaxial ausgerichtet zur Drehachse der Rotorwelle. Von Vorteil ist dabei, dass eine gleichmäßige Klebstoffverteilung in Umfangsrichtung ermöglicht ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung berührt das Blechpaket den Wellenbund. Von Vorteil ist dabei, dass der Wellenbund als axialer Anschlag dient und somit auch zur axialen Positionierung des Blechpakets beiträgt.

Bei einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Dichtung zwischen Blechpaket und Wellenbund angeordnet ist, welche radial außerhalb der Kanäle, des ringförmigen Hohlraums und/oder des Einstichs angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Klebstoff vom Hohlraum zwar in die Kanäle zwischen Blechpaket und Rotorwelle eindringt, jedoch nicht in die äußere Umgebung austritt.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der ringförmige Hohlraum einen trapezförmigen Querschnitt auf, insbesondere einen rechtwinklig trapezförmigen Querschnitt auf. Von Vorteil ist dabei, dass die radial äußere und radial innere Begrenzung mit konstantem Abstand zueinander verlaufen und somit eine einfache Herstellung durch einen Einstich mit einem Werkzeug, insbesondere Drehmeißel, ausführbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der vom Wellenbund überdeckte Radialabstandsbereich von dem vom Blechpakt überdeckten Radialabstandsbereich umfasst. Von Vorteil ist dabei, dass der Hohlraum und seine zum Blechpaket hin gewandte Mündung innerhalb des Radialabstandsbereichs des Blechpakets angeordnet ist. Somit ist ein Austreten des Klebstoffs in die äußere, insbesondere radial äußere Umgebung, hin verhindert.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Einzelbleche des Blechpakets derart geformt sind, dass die Mündungsöffnung des zur jeweiligen Radialbohrung oder Bohrung in Umfangsrichtung und/oder entgegen der Umfangsrichtung jeweils nächstbenachbarten Kanals eine kleinere Querschnittsfläche aufweist als die Mündungsöffnung eines in Umfangsrichtung oder entgegen der Umfangsrichtung weiter entfernt angeordneten Kanals ausgeführt ist, wobei die Querschnittsfläche des zur jeweiligen Radialbohrung oder Bohrung in Umfangsrichtung und/oder entgegen der Umfangsrichtung jeweils nächstbenachbarten Kanals in axialer Richtung mit zunehmender Entfernung zum Wellenbund monoton, insbesondere streng monoton, ansteigt. Von Vorteil ist dabei, dass die Herstellung des Blechpakets einfach ausführbar ist. Denn es muss nur das erste Einzelblech entsprechend kleinere Ausnehmungen aufweisen, was aber in der Stanzmaschine durch ein steuerbares Werkzeug einfach realisierbar ist. Das erste Einzelblechweist, insbesondere oder erste Einzelblech weisen, also die dem Hohlraum zugewandten verengten Mündungsöffnungen auf. Die weiteren Einzelbleche stellen den größeren Kanalquerschnitt zur Verfügung. Somit ist die Verteilung des Klebstoffs am Umfang vergleichmäßigt.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.

Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:

In der Figur 1 ist der Rotor eines erfindungsgemäßen Elektromotors explodiert in Schrägansicht dargestellt.

In der Figur 2 ist eine Rotorwelle 1 des Rotors in Seitenansicht dargestellt.

In der Figur 3 ist ein Längsschnitt durch den Rotor dargestellt.

In der Figur 4 ist ein Ausschnitt aus Figur 3 vergrößert dargestellt.

Wie in den Figuren dargestellt, weist der Rotor des Elektromotors eine Rotorwelle 1 auf, auf welche ein Blechpaket 2 aufgesteckt ist.

Das Blechpaket 1 ist vorzugsweise als stanzpaketierter Stapel von Einzelblechen hergestellt.

Die Rotorwelle 1 ist in das Blechpaket spielbehaftet eingesteckt, wobei eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Welle 1 und Blechpaket 2 vorgesehen ist, insbesondere indem Klebstoff zwischengeordnet ist.

Hierzu ist der Innenumfang des Blechpakets 2 nicht als Mantelfläche eines Kreiszylinders ausgeführt, sondern weist radial gerichtete Erhebungen auf, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet, insbesondere voneinander regelmäßig beabstandet sind. Somit ist also der kleinste Radialabstand des Blechpakets abhängig vom Umfangswinkel, insbesondere also eine nichtverschwindende periodische Funktion des Umfangswinkels.

Das das Blechpaket aber auf einem Abschnitt der Rotorwelle 1 aufgesteckt ist, welcher einer Mantelfläche eines Kreiszylinders gleicht, sind axial sich erstreckende Kanäle zwischen Blechpaket 2 und Rotorwelle 1 gebildet, in welchen der Klebstoff einbringbar ist, welcher eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Blechpaket 2 und Rotorwelle 1 bewirkt.

Zum Einbringen des Klebstoffs ist an der Welle 1 ein radial hervorragender, insbesondere in Umfangsrichtung radial ununterbrochen umlaufender Wellenbund 4 ausgeformt. Die axiale Richtung ist parallel zur Richtung der Drehachse der Welle. Die radiale Richtung und die Umfangsrichtung sind ebenfalls auf diese Drehachse bezogen.

Der Wellenbund 4 fungiert einerseits als axialer Anschlag für ein Lager, dessen Innenring auf die Welle aufgesteckt ist. Somit ist das Lager, insbesondere der Innenring des Lagers, in axialer Richtung begrenzt.

Außerdem fungiert der Wellenbund auch als Anschlag für das Blechpaket 2, welches auf der vom Lager abgewandten Seite des Wellenbundes 4 angeordnet ist.

Des Weiteren ist eine Radialbohrung 3, insbesondere am Außenumfang des Wellenbundes 4, in den Wellenbund 4 eingebracht, welche zu einem Schmierstoffvorrat führt, der in einem schlauchartigen Hohlraum eingebracht ist. Dieser Hohlraum ist begrenzt durch den Wellenbund 4 der Rotorwelle 1 und durch das Blechpaket 2.

Der Hohlraum wird hergestellt durch eine Drehbearbeitung mit einem spanabhebenden Werkzeug, insbesondere Drehmeißel, welcher in einem Winkel zwischen 20° und 45°, insbesondere in einem Winkel von 30°, zur Drehachse der Rotorwelle 1 in das Material des Wellenbundes 4 ins Material gestochen wird.

Der Hohlraum ist in Umfangsrichtung ununterbrochen ausgeführt. Die Radialbohrung 3 mündet in den Hohlraum.

Ebenso münden die durch die radialen Erhebungen geschaffenen Kanäle in den schlauchartigen Hohlraum.

Bei der Herstellung ist also zunächst noch flüssiger Klebstoff durch die Radialbohrung 3 dem schlauchförmigen Hohlraum zuführbar, von dem aus die zwischen Blechpaket 2 und Rotorwelle 1 angeordneten, sich axial erstreckenden Kanäle mit Klebstoff versorgt werden.

Nach Aushärten des Klebstoffs verbleibt dieser sowohl in den Kanälen als auch im schlauchförmigen Hohlraum, der im Wellenbund 4 angeordnet ist. Auf diese Weise ist auch die axiale Positionierung des Blechpakets 2 auf der Rotorwelle 1 fixiert, insbesondere relativ zum Wellenbund 4.

Zum Herstellen des schlauchartigen Hohlraums wird, insbesondere mit dem obengenannten Werkzeug, ein Einstich ausgeführt, weicher derart weit in den Wellenbund 4 hineinreicht, dass die Radialbohrung 3 in den schlauchartigen Hohlraum mündet.

Der schlauchartige Hohlraum hat die Form eines Rings, dessen Ringachse koaxial zur Drehachse der Welle ausgerichtet ist.

Somit überlappt der vom Einstich und/oder vom schlauchartigen Hohlraum in axialer Richtung überdeckte Bereich mit dem von der Radialbohrung 3 in axialer Richtung überdeckten Bereich oder umfasst ihn.

Der vom schlauchartigen Hohlraum überdeckte Radialabstandsbereich überlappt mit dem von der Radialbohrung überdeckten Radialabstandsbereich, insbesondere wobei der Radialabstand auf die Drehachse der Welle bezogen ist.

Der Innenring des Lagers ist auf die Rotorwelle 1 aufgesteckt. Insbesondere ist das Lager, insbesondere der Innenring, auf der vom Blechpaket 2 Seite des Wellenbundes angeordnet.

Der Querschnitt, insbesondere Ringquerschnitt, des schlauchartigen Hohlraums ist rechteckförmig ausgeführt, insbesondere wobei eine Seite des Rechtecks einen Winkel zwischen 20° und 45°, insbesondere einen Winkel von 30°, zur Drehachse der Rotorwelle 1 aufweist. Der rechteckförmige Querschnitt mündet auf der vom Lager axial abgewandten Seite in die Umgebung der Rotorwelle 1 , also zum Blechpaket hin. Die Mündungsöffnung des schlauchförmigen Hohlraums wird also vom Blechpaket 2 abgedeckt oder geht über in die zwischen dem Blechpaket 2 und der Rotorwelle 1 ausgebildeten Kanäle.

Mittels des schlauchförmigen Hohlraums ist ein Hinterschnitt gebildet.

Die Tiefe des Einschnitts ins Material der Wellenbundes 4 ist derart, dass das Volumen des schlauchförmigen Hohlraums einen vorgegebenen Wert aufweist. Die Schnittebene des Querschnitts des schlauchförmigen Hohlraums enthält die Drehachse der Rotorwelle 1.

Als Drehmeißel ist eine Wendeschneidplatte verwendbar. Insbesondere ist der schlauchförmige und/oder ringförmige Hohlraum mittels Axial-Stechdrehen mit dieser Wendeschneidplatte erzeugbar.

Vorzugsweise ist der Klebstoff lichtaktivierbar ausgeführt. Auf diese Weise sind Abdichtungen zwischen Wellenbund und Blechpaket einsparbar.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird statt des rechteckförmigen Querschnitts ein abgerundeter länglicher Querschnitt verwendet.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird statt der Stanzpaketierung des Stapels eine Klebeverbindung und/oder eine Verbindung mit Backlack ausgeführt.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird anstatt des spielbehafteten Einsteckens der Rotorwelle ins Blechpaket das Blechpaket mit fast oder ganz verschwindendem Spiel eingepresst und somit kraftschlüssig verbunden mit dem Blechpaket 2. Die Klebeverbindung ist dann eine zusätzliche Verbindung, sodass eine hohe Sicherheit erreichbar ist.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird eine weitere Radialbohrung durch den Wellenbund 4 vorgesehen, um die Unwucht auszugleichen und eine gleichmäßigere Befüllung der Kanäle zu erreichen.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen werden diejenigen Kanäle, welche in Umfangsrichtung oder entgegen der Umfangsrichtung zur Radialbohrung nächstbenachbart sind, mit einer zum Hohlraum hin verengten Öffnung ausgeführt, indem zumindest das zum Wellenbund 4 nächstbenachbarte Einzelblech, also erste Einzelblech des Blechstapels entsprechend verkleinerte Öffnungen für den jeweiligen Kanal aufweist. Somit wird die Verteilung des mit hohem Druck über die Radialbohrung in den Hohlraum eingespeisten Klebstoffs vergleichmäßigt. Bezugszeichenliste

1 Rotorwelle 2 Blechpaket

3 Radialbohrung

4 Wellenbund

5 Innenumfang des Blechpakets 2

20 Einstich