本发明专利技术涉及一种用于电动机(70)的差分构造轴(10)，其包括管部件(14)，在其端部(29)上分别容纳有销部件(20，21)。销部件(20，21)径向向外地分别具有用于管部件(14)的连接区域(18)。根据本发明专利技术，在至少一个销部件(20，21)上在轴承座(22)的区域中的端面壁(24)具有第一壁厚(32)，并且在至连接区域(18)的过渡部(31)处具有第二壁厚(34)。在此，第一壁厚(32)大于第二壁厚(34)。本发明专利技术还涉及一种具有这样的差分构造轴(10)的电动机(70)、一种带有这样的电动机(70)的驱动系统(90)和一种机动车(100)，该机动车配备有这样的驱动系统(90)。
【技术实现步骤摘要】
用于电动机的差分构造轴、电动机、驱动系统和机动车
本专利技术涉及一种用于电动机的差分构造轴和相应的电动机本身。本专利技术还涉及一种用于机动车的驱动系统，其配备有根据本专利技术的电动机以及相应的机动车本身。
技术介绍
由DE102010022621A1公开了一种用于电动总成的转子轴，其以差分构造方式制造。转子轴包括管形的中间部件，在其端部上置中地分别容纳了一个连接部件。连接部件分别包括一个盖部件，轴承座中央地从盖部件延伸。在连接部件的径向外部的区域中分别形成一个轴向止挡部，管形的中间部件的相应的端部抵靠在其上。在与相应的连接件一体地形成的径向环绕的面上，连接件与管形的中间部件通过焊接彼此连接。文献DE10319629A1公开了一种轴毂连接，其中，在轴的销端部上容纳有多个齿轮。在轴和齿轮之间存在收缩座，其确保适合于接收转矩负载的机械连接。
技术实现思路
在许多
中存在对电动机的需求，其在保持相同的或者减小的构造尺寸的情况中提供更多的驱动功率。在此也要求对可靠性和节省重量的较高标准。此外对电动机产生这样的要求，在电动机中集成有特殊应用的附加功能。此外，争取达到简单并进而抗故障的可生产性，其也提供了经济向方面的较高的标准。这种类型的要求在机动车技术的领域中，例如在电动车辆或者混合动力车辆的领域中的特别的范畴中提出。本专利技术的目的在于提出一种用于在电动机中的转子的改进的轴，其提升了其功率能力并且满足了上述要求。该描绘的目的通过用于电动机的根据本专利技术的差分构造轴实现。该差分构造轴包括管部件，该管部件设计用于将多个转子部件、例如电机叠片组固定在其外表面上。该管部件和在其上安装的转子部件定义了在电动机中的转子的外直径。在管部件的端部上分别容纳有一个销部件，其基本上设计成圆形。销部件又在其端部上具有轴承座，该轴承座能分别围绕转子轴线旋转地容纳在轴承中。销部件和管部件基本上设计成围绕转子轴旋转对称并且相应对齐地布置。销部件分别在径向外部的区域中具有连接区域，通过连接区域建立了至管部件的稳定的连接。在管部件和销部件之间的稳定的连接适用于接收在电动机的确定的运行中预期的转矩负载或者扭矩负载。根据本专利技术，在至少一个销部件的情况中在转子轴线和连接区域之间存在端面壁，其基本上环形的设计。端面壁将处于径向外部的连接区域与处于径向内部的过渡区域连接，该过渡区域过渡到轴承座中。在轴承座的区域中，也就是处于径向内部的并进而相邻于过渡区域的区域中，端面壁具有第一壁厚。在相邻于连接区域的处于径向外部的过渡部处，端面壁具有第二壁厚。根据本专利技术，第一壁厚超过第二壁厚。端面壁的径向向外减小的壁厚提供了对于至少一个销部件抵抗在电动机运行中出现的机械和热负载的高标准的稳定性。同时，由此降低了销部件处于径向外部的质量并且使销部件围绕转子轴线的惯性力矩最小化。这允许在减小的或者至少保持相同的机械负载的情况中设计出具有提高的外直径的至少一个销部件。至少一个销部件的外直径基本上与管部件的管直径相符。提高的管直径允许在保持相同的转子直径的情况中使用较为平坦的转子部件，该转子部件安装在管部件的外表面上。与定子出现电磁交互作用的转子部件因此较轻，并且其值相对于转子围绕转子轴线的惯性力矩较小。至少一个销部件与管部件以及在其上安装的转子部件的共同作用导致这样的转子，其在保持相同的转子直径的情况中具有围绕转子轴线的极大降低的惯性力矩。围绕转子轴线的降低的惯性力矩确保了电动机的动态启动特性并降低了轴承的机械负载，在该轴承中容纳有轴承座。这允许使用较小的、较轻的和成本较低廉的轴承，其承受较低的负载还有较小的磨损。此外，差分构造轴的各个组件能够以较经济的方式单独地制造并且能够简单地装配。总体上，通过根据本专利技术的差分构造轴降低了电动机的总质量，改善了其运行特性。各个组件能够单独地制造，从而简化了差分构造轴的生产。在根据本专利技术的一个优选的设计方案中，端面壁的第一壁厚到第二壁厚的过渡部从至少一个销部件开始基本上连续地和/或单调地设计。通过在径向方向上向外地连续和/或单调地减小的壁厚，在销部件的离心负载的情况中确保了在端面壁中、在至轴承座的过渡区域中和至连接区域的过渡区域中的基本上均匀的应力分布，其中避免了在具有跳跃形的或者阶梯类型变化的壁厚的区域中的机械应力峰值。在至少一个销部件中的均匀的机械应力分布允许了非常充分地利用销部件所使用的材料的强度和差分构造轴的改善的轻结构设计。在根据本专利技术的另一个优选的设计方案中，在至少一个销部件的情况中，端面壁的处于轴向内部的侧面、也即是面对管部件的内腔的侧面相对于转子轴线具有小于90°的倾斜角度。端面壁的处于轴向外部的侧面、也就是背离管部件的内腔的侧面基本上平行于径向方向。因此，端面壁在横截面中设计成轴向向外倾斜的。在差分构造轴的离心负载的情况中，由此在管部件上在轴向方向上引发拉伸负载，通过其使得在管部件的轴向内部的区域中的进行展平的变形最小化。该降低了的进行展平的管部件变形导致在至少一个销部件和管部件之间的减小的剥离应力。这总体上导致在管部件和至少一个销部件之间的连接的去载荷，这又允许改善地充分利用材料特性并进而允许差分构造轴的改进的轻结构。此外，在根据本专利技术的差分构造轴中，在管部件和至少一个销部件之间设计有间隙配合或者过渡配合，尤其是容易的(leichte)间隙或者过渡配合。间隙或者过渡配合允许至少一个销部件在管部件上的简单的装配，其中不需要例如像在建立压力配合的情况中的高成本的工具。管部件和至少一个销部件能够生产作为车削部件，从而能够以较小的成本较高的精度来制造间隙配合和过渡配合。此外，作为车削部件的制造提供了高的表面质量，从而也能够在间隙配合或者过渡配合的情况中简单地获得较小的公差。由此，总体上进一步提高了根据本专利技术的解决方案的经济性。在另一个优选的设计方案中，管部件具有基本上0.5mm至7.0mm、特别优选的是基本上1.0mm的管壁厚。在由金属材料制成的管部件的情况中，该管壁厚优选地在0.5mm和1.5mm之间。这样的较小的管壁厚降低了管部件的质量并进一步降低了围绕转子轴线的管部件的惯性力矩。由此进一步改善了电动机的动态运行特性。此外，在要求的差分构造轴的情况中，至少一个销部件的连接区域设计成法兰。法兰形成至少一个径向向外指向的面，在该面上能够建立与管部件的内面切入(einschnittige)的连接。在管部件和至少一个销部件之间的连接通过硬化的粘接材料层建立，从而使得法兰表现为粘接法兰。粘接材料层设计为承受在管部件的周向方向中的剪应力，其在电动机的常规运行中出现。粘接材料层还设计为承受在径向方向中的剥离应力，其通过至少一个销部件的不同的变形和管部件的在轴向方向上看的不同的变形导致。粘接材料层在两个所述的应力的情况中的稳定性通过粘接材料的选择、粘接材料层的厚度和硬化过程来确定。优选的是单组分粘接材料或者分别优选具有活化剂的双组分粘接材料被作为粘接材料使用。粘接材料层的厚度这样地选择，即避免在电动机的运行中的过高的压力负载。优选的是，粘接材料层具有至少25μm至1000μm的厚度，优选大约为50μm。与形成另外的材料配合的连接、例如焊接或者热压配合相比，粘接作为制造步骤能够被极大简化地和成本低廉地执行。由此，进一步简化了要求的差分构造轴的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于电动机(70)的差分构造轴(10)，所述差分构造轴包括管部件(14)，在所述管部件的端部(29)上分别容纳有销部件，其中，所述销部件径向向外地分别具有用于所述管部件(14)的连接区域(18)，其特征在于，在至少一个所述销部件上在轴承座(22)的区域中的端面壁(24)具有第一壁厚(32)并且在至所述连接区域(18)的过渡部(31)处具有第二壁厚(34)，其中，所述第一壁厚(32)大于所述第二壁厚(34)。
【技术特征摘要】
2015.12.18 DE 102015226031.31.一种用于电动机(70)的差分构造轴(10)，所述差分构造轴包括管部件(14)，在所述管部件的端部(29)上分别容纳有销部件，其中，所述销部件径向向外地分别具有用于所述管部件(14)的连接区域(18)，其特征在于，在至少一个所述销部件上在轴承座(22)的区域中的端面壁(24)具有第一壁厚(32)并且在至所述连接区域(18)的过渡部(31)处具有第二壁厚(34)，其中，所述第一壁厚(32)大于所述第二壁厚(34)。2.根据权利要求1所述的差分构造轴(10)，其特征在于，从所述第一壁厚(32)至所述第二壁厚(34)的过渡部连续地和/或单调地设计。3.根据权利要求1或2所述的差分构造轴(10)，其特征在于，至少一个所述销部件的所述端面壁(34)具有向外倾斜的横截面。4.根据权利要求1至3中任一项所述的差分构造轴(10)，其特征在于，在所述管部件(14)和至少一个所述销部件之间形成有间隙配合或者过渡配合。5.根据权利要求1至4中任一项所述的差分构造轴(10)，其特征在于，所述管部件(14)具有0.5mm至2.0mm的管壁厚(19)。6.根据权利要求1至5中任一项所述的差分构造轴(10)，其特征在于，所述连接区域(18)设计成法兰(26)，并且所述管部件(14)通过粘合剂层(40)与第一销部件(20)和/或第二销部件(21)连接。7.根据权利要求5所述的差分构造轴(10)，其特征在于，所述法兰(26)具有至少5mm的法兰深度(27)。8.根据权利要求1至7中任一项所述的差分构造轴(10)，其特征在于，所述管部件(14)具有100mm...
【专利技术属性】
技术研发人员：埃尔坎·阿尔斯兰，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE
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