用于连接电机的多件式转子支架的部件的方法和电机的转子支架 【技术领域】
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的用于连接电机的多件式转子支架的部件的方法和这样的多件式转子支架。
背景技术
现在，单件式的、成型技术或浇铸技术制造的转子支架在电机转子的制造中被广泛应用，这些转子支架由于其技术和(视应用领域而定)可能的经济上的缺点而越来越多地被多件式转子支架取代。这些多件式转子支架可以例如由转子轮毂(其例如制造成罐形状)和安放在该转子轮毂上的、圆柱体管区段形式的支撑部件组成，从而转子轮毂和支撑部件可单独地制造并且该支撑部件可例如在其整个轴向延伸尺寸上被电通断，无需考虑在过渡到转子轮毂中时的曲率半径。此外，该转子轮毂在支撑部件内部可以在宽的边界中相对于支撑部件移动或者设置，使得在该布置的设计形式中产生显著的结构空间优点和自由性。多件式转子支架的这些部件，例如转子轮毂和支撑部件，为了构造转子支架必须相互不可扭转地连接，也就是这样连接，使得这些待连接的部件相互间不执行任何相对运动。在现有技术中，这些多件式转子支架主要是焊接而成，其中，然而通过由焊接本身不可避免地带来的热量输入在不利的情况下可能出现这些部件中的一个或多个的由热引起的挠曲并且可能导致精度问题和/或失衡问题，它们必须被费劲地再加工或者(不加工的话)可能导致质量损害。此外，这些焊接总体上是相对耗费的。
【发明内容】
本发明的任务在于，提供一种用于连接电机的多件式转子支架的部件的方法，该方法避免了提到的缺点，并且能够实现多件式转子支架的成本有利的且制造技术优化的制造。
为此提出一种用于连接电机的多件式转子支架的部件的方法，其中，转子支架具有作为一个部件的转子轮毂和作为另一个部件的、设置在该转子轮毂上的支撑部件，其中，所述转子轮毂和所述支撑部件借助连接过程相互不可扭转地连接。在此提出，作为连接过程进行混合接合(Durchsetzfügen)。多件式转子支架的这些单个部件由实心材料以由现有技术常用的方式和方法成型技术地或浇铸技术地或金属切削地制成。在此，这些部件限于在该方法中有待简单地且成本有利地制造的部件，尤其是在大尺寸的电机中，如这些部件例如应用在电动和复合式驱动装置中。这些部件以在此必要的方式加工，然后通过一个连接过程相互不可扭转地连接。作为连接过程进行混合接合，该混合接合在现有技术中作为用于板材的可靠连接技术也称为压力接合、铆合(Clinchen)或钉合(Toxen)。通过该混合接合不会将热量引入到这些待连接的部件中，从而阻止这些部件的热挠曲。此外，混合接合能够在不加入附加材料的情况下进行，这在经济性和质量方面具有优点。视对转子支架的精度和公差的要求而定，在该混合接合之后进行例如无应力退火形式的继续加工和/或进行一个另外的切削加工得到转子支架的期望的最终几何形状。混合接合被理解为：使一个部件的材料这样地进入到另一个部件的区域中，尤其是通过用适当的阳模进行挤压，使得在待连接的部件的接合区域中形成力锁合和形状锁合的连接。这些实施例示出了更多细节。
在另一种方法构造中，在这些部件的实心材料中进行混合接合。因此，这些部件在该连接过程之前在接合区域中没有为了制造连接而被加工，而是该混合接合导致由这些部件的实心材料制成的力锁合和形状锁合，也就是说尤其没有预钻孔、预冲压或者类似的、对这两个待连接的部件中的至少一个预加工的预处理。在此有利的是，该混合接合作为特别成本有利的、经济的连接过程进行，因为如描述那样省去了在接合区域中对待连接的部件的预处理。
在另一种方法构造中，在所述冲压结合之前在待制造的连接部位的接合区域中对这些部件中的至少一个进行预加工，尤其是预冲孔和/或成型。尤其在大尺寸的部件或者这些具有大的材料厚度的部件中，对接合区域的预加工是期望的，以便能够在接合区域中避免非期望高的机械负荷，尤其是在非常大的材料厚度的情况下，在该情况下实心材料不能再以期望的精度进行混合接合。通过该预加工，例如预冲孔、预冲压或者成型，使得一个部件的材料与另一个部件的材料的混合变得容易，因为执行该连接过程的阳模不必再以整个材料厚度成型多个部件。在此，一方面减小了待施加的挤压力，另一方面即便在大的材料厚度下也获得连接过程的更好的精度。
此外，提出电机的多件式转子支架，该转子支架具有作为一个部件的转子轮毂和作为另一个部件的设置在该转子轮毂上的支撑部件，其中，转子轮毂和支撑部件借助至少一个连接部位相互不可扭转地连接。在此提出，作为连接部位设置混合接合部位。如上所述，该混合接合部位在冷变形的过程中借助阳模施加的力制造成一个部件的材料与另一个部件的材料的混合接合部。由此以有利的方式避免了不必要的热量引入和尤其是这些待连接部件的热挠曲。
在转子支架的另一种实施形式中，该混合接合部位由这些部件的实心材料制成。尤其是在一个或多个部件的材料厚度不是特别大的情况下，这样能够成本有利地无需大的制造耗费来制造不可扭转的连接。
在另一种实施形式中，所述至少一个部件具有一个造型或一个成型部，另一个部件的材料通过混合接合被挤压到该造型或成型部中。由此，材料厚的部件也能够在混合接合的过程中成本有利地相互连接，该转子支架不会由于这些部件迄今必需的焊接而经受非期望的热量输入。通过该造型或成型部，能够获得一个部件的材料在另一个部件的材料上的例如形状锁合的重叠或翻合(
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)，从而能够在这些待连接的部件之间实现极其牢固的、形状锁合的连接。
其它有利的实施形式由从属权利要求及其组合得出。
以下借助实施例详细地解释本发明，然而本发明并不局限于此。
【附图说明】
附图示出：
图1以纵剖面示出具有转子轮毂和设置在该转子轮毂上的支撑部件的两件式转子支架；
图2以立体图示出同一个转子支架；
图3示出由实心材料制成的混合接合；
图4示出由实心材料制成的没有突出部的混合接合；
图5示出带有一个预冲孔部分的混合接合；和
图6示出带有两个预冲孔部分的混合接合，其中一个预冲孔部分被预先成型。
【具体实施方式】
图1示出了一个转子支架1，即两件式的转子支架2。该转子支架由转子轮毂3组成，该转子轮毂基本上以罐4的形式构造，其中，该罐4具有旋转体5，该旋转体5构造成关于转子支架1的旋转轴线6旋转对称并且具有与旋转轴线6基本上平行的侧壁部7，在该侧壁部7的外侧面8上安置转子支架1的支撑部件9，以便构造出两件式的转子支架2，并且，该支撑部件9构造为管区段10。在此，该转子轮毂3构成转子支架1的一个部件11，而该支撑部件9构成转子支架1的另一个部件12。所述一个部件11通过至少一个连接部位13与所述另一个部件12连接，该连接部位13构造为混合接合部位14。在此，所述一个部件11的材料15进入到所述另一个部件12中，使得所述另一个部件12与所述一个部件11的材料15混合。由此产生不可扭转的连接部16，使得在转子轮毂3旋转时该支撑部件9相对于转子轮毂3没有相对运动地跟随运动。显然，在通常情况下设置多个至许多个连接部位13，这取决于转子支架1的尺寸、尤其是转子支架的直径和转子支架的重量，此外取决于待传递的力和转矩。这里，该连接部位13仅仅示范性地作为单个的连接部位13示出。
图2示出转子支架1，即两件式的转子支架2，具有作为所述一个部件11的转子轮毂3和与该转子轮毂不可扭转地连接的另一个部件12，即支撑部件9。为了将转子支架1安装到在此未示出的一个另外的装置上，例如安装到驱动或从动传动系上，该转子轮毂3在其罐底部17上具有安装凹口18，这些安装凹口尤其为了位置正确的定向可以与旋转定向器件19和/或定心孔相结合。
图3示出在两件式转子支架2的区段20(即转子轮毂3的此处简化地、平整地示出的侧壁区段21和构造为管区段10的支撑部件9的管壁区段22)上进行混合接合的方法。显然，该混合接合也可以在与这里所示的方向不同的其它方向上进行。在此，在不对侧壁区段21和/或管壁区段22预加工的情况下由这两个部件的实心材料23实施所述混合接合，即：阳模24出现在相互叠置的侧壁区段21和管壁区段22的实心材料23上，并且使侧壁区段和管壁区段成型进入到与该阳模形状适配的阴模25中。在此，管壁区段22的材料15进入到侧壁区段21的材料15中，因此侧壁区段21与管壁区段22的材料15混合。通过该阴模25的构型在侧壁区段21的阴模侧构造出突出部26。
图4示出了再次在简化地、平整地示出的侧壁区段21和管壁区段22上的混合接合，其中，应避免形成突出部26(图3)。在此，该阳模24与阴模25相对应地如此构造，使得不会由于使管壁区段22的实心材料23挤压通过侧壁区段21的实心材料23而产生突出部，而且侧壁区段21不会成型超过朝向侧壁区段21的阴模侧面27。在此，仅该管壁区段22的实心材料23被成型，使得该实心材料被向下地、侧向地挤压到侧壁区段21的实心材料23中，然而该侧壁区段21没有向着阴模25的变形。该阴模25在这种情况下在阴模侧27优选平整地构造。
图5示出带有一个侧壁区段21的混合接合，该侧壁区段在预加工之后具有凹口28，例如冲孔29或孔30。位于该侧壁区段上的管壁区段22是未经预加工的，尤其是未经预打孔的。对于管壁区段22而言，混合接合在实心材料23中进行。该阳模24与阴模25配合作用地形成安置在侧壁区段21中的凹口28的罐状的混合接合部31，其中，突出部26在阴模侧围绕该凹口28咬合并且因此实现了以这种方式构造的混合接合部位14的良好强度。
图6示出在预加工这两个部件(即侧壁区段21和管壁区段22)时的混合接合。为此，该管壁区段22像侧壁区段21一样具有凹口28，其中，凹口28在管壁区段22中构造为成倾斜地、例如对角地切槽和/或扩孔的管壁区段凹口32，使得该管壁凹口在背离侧壁区段21的一侧具有比在朝向侧壁区段21的一侧更大的直径。该凹口28在侧壁区段21中构造为侧壁凹口33，使得该侧壁凹口33在例如组合的冲压/成型过程期间被制造并且具有基本上与侧壁区段21的平面34成直角的、朝向管壁区段22的突出部，即尤其是突出到管壁凹口32内的壁突出部35。该阳模24为了进一步构造混合接合部位14具有例如锥状或截锥状构造的冲模芯36，该冲模芯在挤压过程中将壁突出部35挤压到管壁凹口32上并且在此塑性地、持久地变形，使得该壁突出部35力锁合地且形状锁合地被挤压或者折合到管壁凹口32中。