电机转子，以及包括这种转子的电机和车辆

技术领域

本发明涉及一种用于电机的转子，该转子包括：转子轴；以压配合置于转子轴上(并且具有多个转子叠层)的转子叠层铁芯；第一转子保持器，在其第一侧上邻近转子叠层铁芯布置；以及第二转子保持器，在其相对的第二侧上邻近转子叠层铁芯布置。此外，本发明涉及一种电机，该电机包括定子和上述类型的转子，该转子被安装成能够相对于定子绕转子的旋转轴线旋转。最后，本发明涉及一种具有至少两个轴的车辆，其中至少一个轴被驱动，其中所述驱动至少部分地或暂时地由上述类型的电机执行。

背景技术

当将转子叠层铁芯安装在转子轴上时，转子叠层通过按压装置被按压到彼此之上，使得在转子叠层之间尽可能不产生气隙或仅产生小的气隙。由于不可避免地偏离平面形状，转子叠层起到弹簧组的作用。通过适当选择转子叠层铁芯在转子轴上的压配合来抵消散开(fanning out)。然而，随着时间的推移，在电机操作期间，可能会出现转子叠层铁芯散开或转子叠层彼此远离的运动。

发明内容

因此，本发明的一个目的是指定改进的转子、改进的电机和改进的车辆。一个特别的目的是有效地防止转子叠层铁芯散开或转子叠层彼此远离的运动(特别是在电机操作期间发生的)。

本发明的目的通过上述类型的转子来实现，该转子包括第一轴固定环，该第一轴固定环位于转子轴的第一凹槽中并轴向固定转子叠层铁芯。

本发明的目的还通过一种电机来实现，该电机包括定子和上述类型的转子，其中转子被安装成能够相对于定子绕转子的旋转轴线旋转。

最后，本发明的目的通过具有至少两个轴的车辆来实现，其中至少一个轴被驱动，并且其中所述驱动至少部分地或暂时地由上述类型的电机来执行。

借助于所提出的措施，可以有效地避免转子叠层铁芯散开或转子叠层彼此远离的运动。在此过程中，两个转子保持器也用于将轴向力从外部径向区域分散开，在外部径向区域中，轴固定环本身没有任何作用。一般来说，轴固定环被选择为使其首先能够吸收产生的轴向力，其次在电机的额定速度下不会脱落或分离。例如，轴固定环可以根据DIN 471进行设计。

只要转子保持器延伸远至转子叠层铁芯的外侧，它们的形状仅受到轻微限制。在给定的上下文中，术语“远至外侧”可以理解为特别是指第一或第二转子保持器触及转子叠层铁芯的最大直径至少是转子叠层铁芯的外直径的0.7倍。特别地，转子保持器可以是盘状、轮状(带辐条)或星形的。

当转子具有第二轴固定环时是有利的，该第二轴固定环位于转子轴的第二凹槽中并轴向固定转子叠层铁芯，其中第二凹槽相对于转子叠层铁芯与第一凹槽相对设置。这样，叠层铁芯通过轴固定环在两侧轴向固定。然而，也可以设想转子在转子轴上具有轴肩，该轴肩轴向固定转子叠层铁芯。这样，转子叠层铁芯在一侧由轴肩轴向固定，在另一侧由第一轴固定环轴向固定。

特别地，第一轴固定环和第一凹槽可以与转子叠层铁芯相对地邻近第一转子保持器布置，和/或第二轴固定环和第二凹槽可以与转子叠层铁芯相对地邻近第二转子保持器布置。轴肩也可以邻近第一转子保持器或邻近第二转子保持器布置。

当与附图一起看时，本发明的进一步有利的改进和发展可以在从属权利要求和说明书中找到。

当第一轴固定环和/或第二轴固定环布置在转子轴的轴突起上时是有利的。在电机非常高的速度下，轴固定环可从转子轴的轴直径上脱落或分离，转子叠层铁芯位于该轴直径上。为此，将轴固定环布置在直径较小的转子轴的轴突起上可能是有利的。这一措施提高了脱落速度(lift-off speed)。

此外，当转子具有第一(旋转)轴承时是有利的，第一(旋转)轴承的内圈与转子叠层铁芯相对地邻近第一转子保持器布置，其中第一轴固定环布置在第一轴承的内圈的外侧。此外，当转子具有第二(旋转)轴承时是有利的，第二(旋转)轴承的内圈与转子叠层铁芯相对地邻近第二转子保持器布置，其中第二轴固定环布置在第二轴承的内圈的外侧，并且其中第二轴承相对于转子叠层铁芯与第一轴承相对地布置。通过这种设计，第一轴承的内圈和/或第二轴承的内圈与转子叠层铁芯轴向固定在一起。通过这种方式可以实现多种功能。首先，转子叠层铁芯和轴承都被轴向固定，其次，轴固定环位于相对较小的直径上，结果，所述轴固定环的脱落速度被提高。这种设计也特别紧凑。由于轴承的内圈采用这种设计轴向固定，可能需要的浮动轴承可以通过其中一个轴承的外圈来实现。一般来说，轴承可以设计成滚动轴承或滑动轴承。

当第一间隔盘或间隔套布置在第一轴承的内圈和第一转子保持器之间，和/或第二间隔盘或间隔套布置在第二轴承的内圈和第二转子保持器之间时，也是有利的。因此，轴承的外圈可以自由旋转，如果转子保持器没有任何对应的突起或间隙，则不会抵靠转子保持器发生摩擦。

本发明的上述改进和发展可以以任何期望的方式组合。

附图说明

下面将参照附图的示意图中指定的示例性实施例更详细地解释本发明，在附图中：

图1示出了用于电机的转子，在该转子中，转子叠层铁芯由两个轴固定环轴向固定；

图2示出了用于电机的转子，在该转子中，转子叠层铁芯由转子轴的轴肩和轴固定环轴向固定；

图3示出了用于电机的转子，在该转子中，转子叠层铁芯由位于轴突起上的两个轴固定环轴向固定；

图4示出了类似于图3的转子，但是其中转子叠层铁芯由转子轴的轴肩和轴固定环轴向固定；

图5示出了用于电机的转子，在该转子中，转子叠层铁芯通过两个轴固定环与转子的滚动轴承轴向固定在一起；

图6示出了类似于图5的转子，但是其中转子叠层铁芯由转子轴的轴肩和轴固定环轴向固定；

图7示出了类似于图5的转子，但是在转子保持器和滚动轴承之间有间隔盘；和

图8示出了包括所提出类型的转子的电机，该电机安装在车辆中。

具体实施方式

首先要说明的是，在不同描述的示例性实施例中，相同的部件具有相同的附图标记或相同的部件名称，可能具有不同的标号。说明书中包含的部件的公开内容可以类似地应用于具有相同附图标记或相同部件名称的另一部件。此外，在说明书中选择的用于指示位置的术语，例如“顶部”、“底部”、“后面”、“前面”、“侧面”等，是指直接描述和示出的图形，并且当位置发生变化时，可以类似地应用于新位置。

图1示出了用于电机的转子1a，其包括转子轴2a、转子叠层铁芯3和第一转子保持器5a及第二转子保持器6a，转子叠层铁芯3包括大量转子叠层4并以压配合位于转子轴2a上，第一转子保持器5a在其第一侧上邻近转子叠层铁芯3布置，第二转子保持器6a在其相对的第二侧上邻近转子叠层铁芯3布置。

此外，转子1a包括位于转子轴2a的第一凹槽中并轴向固定转子叠层铁芯3的第一轴固定环7，以及位于转子轴2a的第二凹槽中并轴向固定转子叠层铁芯3的第二轴固定环8，其中第二凹槽相对于转子叠层铁芯3与第一凹槽相对布置。

当将转子叠层铁芯3安装在转子轴2a上时，转子叠层4通过按压装置被按压到彼此上，使得在转子叠层3之间尽可能不产生气隙或者仅产生小的气隙。由于不可避免地偏离平面形状，转子叠层4起到弹簧组的作用。通过适当选择转子叠层铁芯3在转子轴2a上的压配合来抵消散开。然而，随着时间的推移，在电机操作期间，可能会出现转子叠层铁芯3散开或转子叠层4彼此远离的运动。为了防止这种情况，所提出的转子1a具有轴向固定到第一轴固定环7的第一转子保持器5a，以及轴向固定到第二轴固定环8的第二转子保持器6a。因此，可以有效地避免转子叠层铁芯3散开或转子叠层4彼此远离的运动。在此过程中，两个转子保持器5a、6a还用于将轴向力从外部径向区域分散开，在该外部径向区域中，轴固定环7、8单独不起作用。一般来说，轴固定环7、8被选择成使得它们首先能够吸收产生的轴向力，其次在电机的额定速度下不会脱落或分离。在图1所示的转子1a的情况下，第一轴固定环7和第一凹槽布置成与转子叠层铁芯3相对地邻近第一转子保持器5a，并且第二轴固定环8和第二凹槽布置成与转子叠层铁芯3相对地邻近第二转子保持器6a。然而，这不是必要条件(也比较图5和图6)。此外，转子1a包括两个滚动轴承9、10，它们位于转子轴2a的轴突起上，并且用于将转子1a可旋转地安装在电机的定子中(也参见图8)。代替滚动轴承9、10，滑动轴承原则上也可以在该示例和所有以下示例中使用。

图2示出了稍微改进的转子1b，其非常类似于图1所示的转子1a，不同之处在于，代替第二轴固定环8，提供了轴肩11，第二转子保持器6a支撑在轴肩11上。轴肩11布置在转子2b上，邻近第二转子保持器6a并且与转子叠层铁芯3相对。

在电机的非常高的速度下，轴固定环7、8可以从转子轴2c的轴直径上脱落或分离，转子叠层铁芯3位于该轴直径上。为此，如图3所示，将轴固定环7、8布置在具有较小直径的转子轴2c的另一轴突起上可能是有利的。由于这种措施，脱落速度提高了，但是应该确保轴固定环7、8能够消散所产生的轴向力，尽管直径尺寸减小了。此外，转子保持器5b、6b在内侧稍微偏移，使得转子叠层4能够牢固地位于转子轴2c的中心部分上，并且不会从其上滑落。

图4再次示出了稍微改进的转子1d，其非常类似于图3所示的转子1c，不同之处在于，代替第二轴固定环8，提供了轴肩11，第二转子保持器6a支撑在轴肩11上。轴肩11布置在转子轴2d上，邻近第二转子保持器6a并且与转子叠层铁芯3相对。在这种情况下，第二转子保持器6a不需要偏移。

图5示出了转子1e，其中滚动轴承9、10的内圈与转子叠层铁芯3轴向固定在一起。在这种情况下，第一滚动轴承9的内圈邻近第一转子保持器5c布置，与转子叠层铁芯3相对，其中第一轴固定环7布置在第一滚动轴承9的内圈的外侧。类似地，第二滚动轴承10的内圈邻近第二转子保持器6c布置，与转子叠层铁芯3相对，其中第二轴固定环8布置在第二滚动轴承10的内圈的外侧。第二滚动轴承10相对于转子叠层铁芯3与第一滚动轴承9相对地布置，如在其他先前示出的实施例中一样。由于所提出的措施，实现了多种功能。首先，转子叠层铁芯3和滚动轴承9、10都被轴向固定，其次，轴固定环7、8位于相对较小的直径上，结果，所述轴固定环的脱落速度被提高。这种设计也特别紧凑。由于滚动轴承9、10的内圈以这种设计轴向固定，可能需要的浮动轴承可以通过滚动轴承9、10之一的外圈来实现。

图6再次示出了稍微改进的转子1f，其非常类似于图5所示的转子1e，不同之处在于，代替第二轴固定环8，再次设置了轴肩11，第二转子保持器6d支撑在轴肩11上。轴肩11布置在转子轴2f上，邻近第二转子保持器6d并且与转子叠层铁芯3相对。

在图5和6所示的实施例中，转子保持器5c、6c在其面向滚动轴承9、10的内端处突出一些，使得滚动轴承9、10的外圈被释放并且可以自由旋转。这是有利的，但不是必要条件。作为替代，第一间隔盘12或间隔套可以设置在第一滚动轴承9的内圈和第一转子保持器5b之间，第二间隔盘13或间隔套可以设置在第二滚动轴承10的内圈和第二转子保持器6b之间，如图7所示。

最后，图8示出了包括定子15和转子1的电机14，转子1被安装成使得其能够绕旋转轴线A旋转，并且借助于滚动轴承9、10相对于定子15旋转。在该示例中，电机14(即电马达)安装在车辆16中，车辆16具有至少两个轴，其中至少一个轴被驱动。具体地，电马达14连接到可选的齿轮机构17和差动齿轮机构18。后轮轴的半轴19邻接差动齿轮机构18。最后，从动轮20安装在半轴19上。车辆16的驱动至少部分或暂时由电机14执行。也就是说，电机14可以用于车辆16的单独驱动，或者可以例如与内燃发动机结合提供(混合驱动)。

最后，注意保护范围由专利权利要求确定。然而，说明书和附图可以用于解释权利要求。附图中包含的特征可以根据需要相互交换和组合。特别地，还应注意，实际上所示的装置也可以包括比所示更多或更少的组成部分。在一些情况下，图示的装置或其组成部分也可以以不符合比例和/或尺寸增加和/或尺寸减小的方式示出。

附图标记

1，1a..1f转子

2，2a..2f转子轴

3 转子叠层铁芯

4 转子叠层

5a..5c 第一转子保持器

6a..6d 第二转子保持器

7 第一轴固定环

8 第二轴固定环

9 第一滚动轴承

10 第二滚动轴承

11 轴肩

12 第一间隔盘

13 第二间隔盘

14 电机

15 定子

16 车辆

17 齿轮机构

18 差动齿轮机构

19 半轴

20 轮

A 转子轴线